问题
计算题
如图所示,电源电压恒为24 V,小灯泡标有“6V 3W”字样,定值电阻R2的阻值为24Ω,当S 闭合,S1、S2都断开且滑片P移到滑动变阻器的中点时,灯泡L正常发光.
(1)灯泡L的电阻是多少?
(2)滑动变阻器的最大阻值是多少?
(3)当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,使整个电路消耗的总功率最小,这个最小值是多少?

答案
解:
(l)R= U额2/P额= (6 V)2/3 W=12 Ω.
(2)当S闭合,S1、S2都断开,L与R1串联,
P位于中点L正常发光时 U1 =U-UL =24 V-6 V=18 V,
I=PL/UL =3 W/6 V =0.5 A,
R1中=U1/I=18V/0.5 A=36 Ω,
R1最大= 2R1中=2×36Ω=72Ω.
(3)当S﹑S1 ﹑S2都闭合,
R1、R2并联且滑片置于最右端时,电路消耗功率最小,
R总= R1R2/(R1+R2)=24Ω×72Ω/(24Ω+72Ω)=18Ω,
P最小= U2/R总=(24V) 2/18Ω=32 W.