问题
计算题
如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~200Ω,定值电阻R2的阻值为10Ω.(灯丝的电阻不随温度变化)
(1)小灯泡L 的阻值为多少?
(2)当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L 刚好正常发光,此时电流表的示数为多少?
(3)当滑动变阻器的滑片滑到b端,并保证电流表有示数时,开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小,该最小功率为多少?

答案
解:(1)灯泡的电阻RL==
=12Ω,
(2)S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时的等效电路图如图所示,
此时灯泡刚好正常发光,则电源电压U=UL=6V,
流过灯泡的电流IL==
=0.5A,
流过电阻R2的电流I2==
=0.6A,
电流表示数I=IL+I2=0.5A+0.6A=1.1A;
(3)因为RL>R2,由电路图知,当开关S闭合,S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时电路电阻最大,电路消耗的功率最小,等效电路图如图所示,
此时电路功率P==
=0.17W;