有一用电器的铭牌上标明额定电压为100伏特,额定功率因字迹不清而无法辨认,但该用电器有显示是否处于正常工作状态的装置.现将该用电器与一阻值为0-100 欧姆的滑动变阻器(允许通过的电流足够大)连接后,接在输出电压为220伏特的电源两端.
(1)为使用电器安全正常地工作,为什么只能将滑动变阻器连接成分压器?试说明理由并画出电路图.
(2)在正确连接的电路中,当用电器正常工作时通过电源的电流强度为2.4安培,试求用电器消耗的电功率.
(1)由于用电器功率未知,故也不知道用电器的额定电流和电阻,若将滑动变阻器接成限流器,则无法判断当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,用电器两端的电压是否小于或等于100 V,因此必须将滑动变阻器接成分压器使用,才能保证用电器正常工作.
电路如图所示.
(2)设滑动变阻器的总电阻为R,其与用电器并联的部分的电阻为Rx,则有:
I0=
=U-U0 R-Rx
=2.4A,220-100 100-Rx
Rx=50Ω
通过Rx的电流:I1=
=U0 Rx
=2(A)100 50
通过用电器的电流:I2=I0-I1=2.4-2(A)=0.4(A)
用电器的功率:P2=I2U0=0.4×100(W)=40(W)
答:(1)由于用电器功率未知,故也不知道用电器的额定电流和电阻,若将滑动变阻器接成限流器,则无法判断当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,用电器两端的电压是否小于或等于100 V,因此必须将滑动变阻器接成分压器使用,才能保证用电器正常工作.电路如图所示.
(2)用电器消耗的电功率为40W.