如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P位于a端时,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,滑动变阻器的电功率为18W;当开关S1闭合,S2断开,滑片P位于滑动变阻器的中点c时,电压表的示数为U2电流表的示数为I2,滑动变阻器的电功率为25W,若U1:U2=1:2,求:
(1)电流I1、I2之比;
(2)R2与滑动变阻器最大阻值之比;
(3)当开关S1闭合,S2断开,滑片P位于滑动变阻器的中点c时,电阻R2的电功率是多少瓦?(结果保留一位小数)
当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P位于a端时,等效电路图如图1所示;
当开关S1闭合,S2断开,滑片P位于滑动变阻器的中点c时,等效电路图如图2所示.
(1)由P=I2R可得,两图中滑动变阻器消耗的电功率之比:
==2()2=,
解得:=;
(2)由I=可得,两图中电流表的示数之比:
==×=×=,
解得:R1=5R2,
因电源的电压不变,
所以,===,
整理可得:=;
(3)图2中,因串联电路中各处的电流相等,
所以,R2消耗的电功率与滑动变阻器之比:
====,
则P2=×P滑′=×25W≈1.7W.
答:(1)电流I1、I2之比为3:5;
(2)R2与滑动变阻器最大阻值之比为1:30;
(3)当开关S1闭合,S2断开,滑片P位于滑动变阻器的中点c时,电阻R2的电功率是1.7W.