B如图所示,电阻R1=2Ω,闭合开关S,电流表示数为0.4A,电压表示数为2.4V,R1消耗的功率为2.88W,后来由于电路中某个电阻断路,电流表的示数不为0,电压表的示数变为4V.问:
(1)哪个电阻出了故障?
(2)电阻R2、R3的阻值多大?
(3)电源电动势与内电阻各为多大?
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(1)由题,若R1断路,电路中无电流,两个电表均无读数,不符题意.若R2断路,电流表无读数,不符合题意.所以可知R3断路.
(2)未出故障时,由题得:R2=
=U1 I2
Ω=6Ω 2.4 0.4
由P1=I2R1得:I=
=P1 R1
A=1.2A2.88 2
则得 I3=I-I2=1.2-0.4 A=0.8A,
故 R3=
Ω=3Ω2.4 0.8
(3)根据闭合电路欧姆定律得:
未出故障时,有E=U+I(R1+r)
出故障时,有E=U′+
(R1+r)U′ R2
代入得
E=2.4+1.2(r+2) 4+ 4(r+2) 6
解得:E=6V r=1Ω
答:(1)电阻R3断路.
(2)电阻R2为6Ω,R3为3Ω.
(3)电源电动势为6V,内电阻为1Ω.