问题
计算题
如图所示,电源电压U=12V,小灯泡L标有“6V 3W”字样,R2=12Ω.当S闭合,S1、S2断开,R1的滑片在变阻器的中点时,L正常发光.求:
(1)L正常发光时的电阻.
(2)滑动变阻器的最大阻值.
(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,整个电路消耗电功率的最小值.
答案
解:(1)灯泡正常发光时,两端的电压为UL=6V,功率PL=3W,灯泡的电阻
RL===12Ω;
(2)当S闭合,S1、S2断开,R1的滑片在变阻器的中点时,灯泡与滑动变阻器最大阻值的一半串联
∵灯泡正常发光
∴电路中的电流
I=IL===0.5A
滑动变阻器两端的电压
U滑=U﹣UL=12V﹣6V=6V
滑动变阻器接入电路的电阻
===12Ω
∴R1=24Ω
(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器的滑片位于b端时电路中的电阻最大,电路消耗的电功率最小,整个电路消耗的最小电功率:
P=P2+P3=+=+=18W