问题 问答题

如图电路所示的变阻器的总电阻R1=12Ω,电路中R2=12Ω,R3=2.5Ω,变阻器的滑动触头与中心点接触,当开关k接通时,伏特表示数为3伏,这时电源消耗的总功率为9瓦,求:

(1)电源的电动势和内电阻?

(2)开关k断开时,变阻器R1消耗的功率?

答案

(1)当开关k接通时,变阻器与R2混联电阻为 R=

R2
1
2
R1
R2+
1
2
R1
+
1
2
R1
=
12×6
12+6
+6=10(Ω)

外电路的总电阻为 R=

R3R
R3+R
=
2.5×10
2.5+10
Ω=2Ω

干路中电流为 I=

U
R
=
3
2
A=1.5A

由功率公式P=EI得:电源的电动势 E=

P
I
=
9
1.5
V=6V

由闭合电路欧姆定律I=

E
R+r
,得:r=
E
I
-R=
6
1.5
-2=2(Ω).

(2)开关k断开时,由闭合电路欧姆定律得:

电路中电流为 I′=

E
R+r
=
6
10+2
A=0.5A

由并联电路分流规律得:

通过变阻器左侧部分的电流为 I″=

R2
R2+0.5R1
I′=
12
12+6
×0.5A=
1
3
A

所以变阻器R1消耗的功率为 P=I′2•0.5R1+I″2•0.5R1=[0.52+(

1
3
2]×6W=2.2W.

答:

(1)电源的电动势为6V,内电阻为2Ω.

(2)开关k断开时,变阻器R1消耗的功率为2.2W.

单项选择题
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