问题 问答题

如图所示,变阻器R2的最大阻值为10Ω,定值电阻R3=10Ω,电源的内电阻为r=1Ω,当电键S闭合,变阻器的滑片在中点位置时,电源发出的总功率为24W,电源的输出功率为20W,此时电灯R1正常发光,求:

(1)此时电路中的总电流I和端电压U;

(2)电灯R1的阻值;(设R1阻值恒定不变)

(3)当电键S断开时,要使电灯仍正常发光,则变阻器R2的阻值应为多少?

答案

(1)当电键S闭合时,由P-P=I2r得:I=

P-P
r
=
24-20
1
A=2A

由P=EI,得E=12V

端电压U=E-Ir=12V-2×1V=10V

(2)通过R3的电流为I3=

U
R3
=1A,通过灯泡的电流为I2=I-I3=1A

电灯R1的阻值R1=

U-I2R2
I2
=
10-1×5
1
Ω=5Ω

(3)当电键S断开时,灯泡正常发光,灯泡的电流仍为I2=1A

则变阻器R2的阻值R2′=

E
I2
-R1=
12
2
-5
=1Ω

答:

(1)此时电路中的总电流I是2A,端电压U是10V;

(2)电灯R1的阻值是5Ω;

(3)当电键S断开时,要使电灯仍正常发光,变阻器R2的阻值是1Ω.

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