问题 计算题

在图11(a)所示的电路中,电源电压为12伏且不变。电阻R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“50W  1A”字样。闭合电键S,电路正常工作。

①求通过电阻R1的电流。

②求变阻器R2消耗的最大功率。

③现用定值电阻来替换电阻R1。要求:选择合适的电表量程,闭合电键,移动变阻器滑片P,能使电流表A1与A2的指针偏离零刻度线的角度恰好相同,如图11(b)所示,且电路能正常工作。

Ⅰ 选用阻值为10欧的定值电阻      满足上述要求(选填“能”或“不能”)。

Ⅱ 求出符合上述要求的定值电阻的阻值范围。(写出计算过程)

答案

(1)0.4安(2)12瓦(3)Ⅰ(2)能。Ⅱ应取0~0.6安量程

两个电阻并联,通过电阻R1的电流根据I1U1/R1求出;变阻器R2的电流最大为1A,所以变阻器R2消耗的最大功率为P2最大U2I2最大UI2最大 =12伏×1安=12瓦由于I′>I2′,所以当电流表A1与A2的指针偏离零刻度线的角度恰好相同时,A1应取0~3安量程,A2应取0~0.6安量程。

I1U1/R1U/R1                                   1分

=12伏/30欧=0.4安                      1分

P2最大U2I2最大UI2最大                              1分

=12伏×1安=12瓦                           1分

③Ⅰ(2)能。                                      1分

Ⅱ 由于I′>I2′,所以当电流表A1与A2的指针偏离零刻度线的角度恰好相同时,A1应取0~3安量程,A2应取0~0.6安量程

I1最大I最大I2最大=3安-0.6安=2.4安

R1最小U/I1最大=12伏/2.4安=5欧                  1分

I2最小U/R2最大=12伏/50欧=0.24安

I最小=5I2最小=5×0.24安=1.2安

I1最小I最小I2最小=1.2安-0.24安=0.96安

R1最大U/I1最小=12伏/0.96安=12.5欧

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