问题 问答题

如图所示电路,电源电压恒定,电压表和电流表都是理想的电表,电阻R1=10Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,R0=0.3Ω.保持S1闭合.求:

(1)电键S2接通和断开时电路的总功率之比;

(2)电键S2接通和断开时电压表的示数之比;

(3)电键S2接通和断开时电流表的示数之比.

答案

电键S2接通时电阻R1被短路.

(1)电键S2接通时电路的总电阻是

R=R0+

R2R3
R2+R3
=(0.3+
3×2
3+2
 )Ω=1.5Ω                  

电键S2断开时电路的总电阻

R′=R0+

R2(R1+R3)
R1+R2+R3
=[0.3+
3×(10+2)
10+3+2
]Ω=2.7Ω      

因为P=

U2
R
,所以有
P
P′总
=
R
R
=
2.7
1.5
=
9
5
                 

(2)电路的总功率P=UI,U不变,则得电键S2接通和断开时干路的总电流之比为

   

I
I′
=
P
P
=
9
5
        

电键S2接通和断开时的电压表的示数之比为

  

U
U′
=
I
I′
?
R2R3
R2+R2
R2(R1+R3)
R1+R2+R2
=
9
5
×
1.2
2.4
=
9
10
                              

(3)电键S2接通和断开时的电流表的示数之比:

 

I3
I3
=
U
R3
U′
R2+R3
=
27
5
 

答:

(1)电键S2接通和断开时电路的总功率之比为

9
5

(2)电键S2接通和断开时电压表的示数之比为

9
10

(3)电键S2接通和断开时电流表的示数之比为

27
5

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