如图所示,电路中电源电压为6V且保持不变。滑动变阻器R2上标有“10Ω 2A”字样。滑动变阻器滑片P在最右端时,闭合开关S,通过电阻R1的电流为0.5A,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)此时通过干路中的电流;
(3)移动滑动变阻器滑片P,在电路安全工作的情况下,滑动变阻器R2上消耗的电功率范围。
(1)12Ω (2) 1.1A (3) 3.6W-12W
要解决此题,需要掌握欧姆定律公式及其变形公式:I=U/R
、R="U" /I 、U=IR.掌握并联电路中电压和电流的特点:各支路两端的电压相等;干路电流等于各支路电流之和.要知道滑动变阻器上”2A 10Ω”表示允许通过的最大电流是2A;滑动变阻器的最大阻值是10Ω.要计算R2消耗的功率范围,需要根据其允许通过的最大电流确定其最小阻值.根据P=U2 /R 进行计算.
解:(1) ∵电路是并联电路
∴U1= U2=" U" =6V 且I1=0.5A
由 I=U/R
∴R1=U1/I1=6V/0.5A=12Ω (2分)
(2)滑动变阻器的滑片P在最右端时,R2=10Ω
I2=U2/R2=6V/10Ω=0.6A
∴干路电流I=I1+I2=0.5A+0.6A=1.1A (2分)
(3) 由 P=UI
当滑动变阻器的滑片P在最右端时,R2上消耗的电功率最小;
P最小=U×I最小=6V×0.6A=3.6W
当滑动变阻器R2有2A的电流通过时,R2上消耗的电功率最大;
P最大=U×I最大=6V×2A=12W
∴滑动变阻器R2上消耗的电功率范围:3.6W-12W (3分)