问题
应用设计题
(8分)小红同学自制了一个卡通福娃,她想用亮度可调节的灯做它的眼睛,她选用规格为“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2及“18Ω 1.5A”的滑动变阻器R0等元件设计了电路.当闭合开关S、S1、S2、滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(假设电源电压保持不变,灯泡电阻不变)。
求:(1)电源电压;
(2)两灯都正常发光时电流表的示数;
(3)当S、S2闭合、S1断开,电流表示数为0.3A时,滑动变阻器连入电路的电阻;
(4)该电路的最小电功率.
(本题解答要求:要写出依据的主要公式或变形公式,要有数据代入和运算结果)
答案
(1)6V;(2)1.5A;(3);(4)
题目分析:(1)三个开关都闭合,P在b端时,两个灯泡并联,由于两个灯泡的额定电压都是6V,且此时都正常发光,所以电源电压U=6V;
(2)两灯都正常发光时,
干路电流
(3)当S、S2闭合、S1断开时,滑动变阻器与L2串联,简化电路如下图所示:
灯L2的电阻为:
电路中的总电阻为:
滑动变阻器连入电路的阻值为:
(4)灯L1的电阻为:
∴当S、S1闭合、S2断开,P在a端,滑动变阻器与L1串联时,电路中总电阻最大,根据公式
可知,总功率最小.
此时