（2015•荊州）電源電壓爲25V且保持不變，R1爲定值電阻，R2爲滑動變阻器，其上標有“50Ω2A”的字樣，...

問題詳情：

（2015•荊州）電源電壓爲25V且保持不變，R1爲定值電阻，R2爲滑動變阻器，其上標有“50Ω 2A”的字樣，電流表A1的量程爲0～0.6A，電流表A2的量程爲0～3A，燈泡L標有“5V 1W”的字樣．

（1）燈泡L正常工作時的電流是多大？

（2）閉合S，斷開S1、S2，燈泡恰好正常工作，求R1的阻值．

（3）S、S1、S2均閉合，求滑動變阻器R2連入電路的阻值爲多大時電路功率最大？並求出此種情況下電路1min消耗的電能．

【回答】

           解：（1）由P=UI可得，燈泡的額定電流I額===0.2A；

（2）閉合S、斷開S1、S2，R1與L串聯，燈泡正常工作，則UL=5V，IL=0.2A，

R1兩端的電壓U1=U﹣UL=25V﹣5V=20V；

由I=得，定值電阻的電阻大小爲：R1===100Ω；

（3）S、S1、S2均閉合時，電路電壓爲25V，L短路，R1與R2並聯，此時透過R1的電流是一個定值，大小爲：

IR1===0.25A，

R1的電功率爲PR1=UR1IR1=25V×0.25A=6.25W，

如果電路幹路中的電流爲電流表A2允許透過的最大電流3A，而R1的電流爲0.25A，這時R2透過的電流爲：

IR2=I總﹣IR1=3A﹣0.25A=2.75A＞2A，超過了變阻器允許透過的最大電流，所以R2中能透過的最大電流爲2A，於是此時滑動變阻器R2連入電路的阻值爲：

R2===12.5Ω；

R2最大功率爲PR2大=UIR2大=25V×2A=50W

從而電路中最大功率爲P總大=PR1+PR2大=6.25W+50W=56.25W；

由P=得，電路1min消耗的電能最大值W=P總大t=56.25W×60s=3375J．

答：（1）燈泡正常工作時的電流是0.2A；

（2）R1的阻值爲100Ω；

（3）滑動變阻器R2爲12.5Ω時電路功率最大，此時電路1min消耗的電能值是3375J．

知識點：電功率單元測試

題型：計算題