问题 计算题

某兴趣小组设计了如图所示电路,AB为裸导线,CD、EF是材料、粗细完全相同的均匀裸电阻丝,其电阻与长度成正比。AB、CD平行放置,并用导线与电流表、开关S1 和电源相连,电源电压U=10V,EF垂直放置在AB、CD的中点间,且接触良好,CD=2EF,A、C两点有开关S2。现只闭合S1,电流表示数I1=1A;若把EF从两中点间向左边移动一段距离后,电流表的示数为I2=I1;若把EF从两中点间向右边移动一段距离后,电流表的示数为I3=2I1。求:

(1)在上述EF向左、向右移动过程中,电路总电阻的变化量大小ΔR、ΔR各为多少?

(2)电流表示数为I2时,EF消耗的功率与电路消耗的总功率之比为多少?

(3)把EF移动到B、D两点间,再闭合两开关,电路消耗的总功率为多少?

答案

(1)2.5Ω  5Ω (2)2 :5 (3)30W

(1)电路为串联电路

R总1===10Ω

R总2===12.5Ω

R总3===5Ω

ΔR= R总2- R总1 = 12.5Ω-10Ω=2.5Ω

ΔR= R总1- R总3 = 10Ω-5Ω=5Ω

(2)由题意REF==10Ω/2=5Ω    RCD=2REF =10Ω

由P=I2R得 PEF:P=(I22×REF):(I22×R总2)= REF:R总2  ="2" :5

(3)此时REF与RCD并联

P总3 ==(10V)2/5Ω+(10V)2/10Ω=30W

题目分析:分析电路只闭合S1,两电阻串联,闭合两开关两电阻并联,根据欧姆定律、电功率公式进行计算。

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