(2019·广安)小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒为10V的...

问题详情：

(2019·广安)小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒为10 V的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1=20 Ω、R2=30 Ω,请计算:

(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流。

(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5 min电路消耗的电能。

(3)该电路的最大功率和最小功率之比。

【回答】

解:(1)当S2闭合,S1、S3断开时,两电阻串联,总电阻R串=R1+R2=20 Ω+30 Ω=50 Ω。

电路中的电流I==0.2 A。

(2)S3断开,S1、S2闭合时,电阻R1被短路,只有R2连入电路,

则通电5 min电路消耗的电能W2=×5×60 s=1000 J。

(3)当S2闭合,S1、S3断开时,两电阻串联,此时电路的总电阻最大,根据P=可知,此时总功率最小,所以,P最小==2 W;

当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,此时电路中的总电阻最小,根据P=可知,此时总功率最大,此时的总电阻R并==12 Ω,

P最大= W,

则最大功率与最小功率之比。

知识点：电功率

题型：计算题