如图25所示电路中,电源电压保持不变。当开关S断开时,电压表V1、V2示数分别U1、U2,电流表A的示数为I;当开关S闭合时,电压表V1、V2示数分别为U1¢、U2¢,电流表A的示数为I¢。已知电阻R1=30W,U1:U2 = 4:3,I=0.3 A,U1¢:U2¢ = 4:1。求:
(1)R2的阻值;
(2)电流表A的示数I¢;
(3)当开关S断开时,将电压表V1、V2换成电流表A1、A2,此时电流表A的量程是0~3A,请通过计算判断S闭合后电流表A是否会损坏。
10Ω;0.45A;I’="3.3A" > 3A,会损坏电流表
分析:(1)分析电路结构,画出等效电路图;
(2)根据欧姆定律,根据U1:U2与U1′:U2′及R1=30Ω,列示,求出电阻R2与R3阻值;
(3)由欧姆定律求出及串联电路特点求出电源电压;由欧姆定律求出电流表A的示数I′;
(4)由并联电路特点求出干路电流,然后判断电流表A是否会损坏.
解答:解:分析电路结构,画出等效电路图,开关S断开时等效电路图如图甲所示;
开关S闭合时等效电路图如图乙所示;将电压表V1、V2换成电流表A1、A2时等效电路图如图丙所示;
(1)如图甲所示,由欧姆定律得:
①,
如图乙所示,由欧姆定律得:
②,
已知电阻R1=30Ω ③,
由①②③解得:R2=10Ω,R3=20Ω;
答:R2的阻值是10Ω.
(2)如图甲所示,由欧姆定律得,电源电压
U=I(R1+R2+R3)=0.3A×(30Ω+10Ω+20Ω)=18V;
如图乙所示,由欧姆定律得:I′==0.45A;
答:电流表A的示数I′=0.45A.
(3)如图丙所示,由欧姆定律得:I1==1.8A,I3=
=0.9A,
由并联电路特点知,电流表A示数IA=I1+I2+I3=0.6A+1.8A+0.9A=3.3A>3A,
此时干路电流大于电流表A的量程,会损坏会损坏电流表;
答:S闭合后电流表A是会损坏.