如图所示的电路中,C为滑动变阻器R上的滑动触头。已知电阻R1=3Ω,R2=6Ω,灯上标有“3V 1.5W”的字...
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问题详情:
如图所示的电路中,C为滑动变阻器R上的滑动触头。已知电阻R1=3Ω,R2=6Ω,灯上标有“3V 1.5W”的字样,电源电压不变,当C滑到最右端A时,电流表的读数为1A,灯L恰好正常发光。求:
(1)电源的电压值;
(2)当C滑到最左端B时,电流表的读数;
(3)当滑动变阻器CB段的电阻多大时,变阻器R上消耗的功率为1.92W?
【回答】
6V 2A 当滑动变阻器CB段的电阻为1.33Ω或3Ω时,变阻器R上消耗的功率为1.92W。
【解析】(1)当C滑到最右端A时,灯泡与滑动变阻器R的最大阻值并联后再与R1串联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,
所以,并联部分的电压
可得,R1两端的电压:
,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
(2)当C滑到最左端B时,灯泡、滑动变阻器R、R2均被短路,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数;
;
(3)由可得,灯泡的电阻:,
设当滑动变阻器CB段的电阻为Rx时,变阻器R上消耗的功率,此时Rx与RL并联后与R1串联,则
并联部分的电压:
,
通过灯泡和Rx的电流分别为:
,,
电路中的总电流:
,
此时R1两端的电压,
,即
因
所以上式变为:
设,则上式变为,
整理可得:,
解得:,,
代入可得,
,或。
点睛:综合考查了欧姆定律的应用和电功率的计算,难度较大,注意灵活运用,根据已知的电功率表示出电压的表达式,再根据电路的基本特点列出电压和电流的关系式进行解答。
知识点:电功率
题型:计算题
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