问题 问答题

如图,电源电压18V且保持不变,电流表接“0~0.6A”量程,电压表接“0~15V”量程,灯泡上标有“6V3W”字样,灯丝电阻保持恒定不变.求:

(1)灯泡正常发光时的电流;

(2)当电流表的示数为0.4A时,电压表的示数;

(3)为了保证电路的安全,滑动变阻器的最大阻值和允许接入的最小电阻.

答案

(1)由“6V3W”知,灯泡额定电压是6V,额定功率是3W;

灯泡正常发光时的电流为:I=

P
U
=
3W
6V
=0.5A,

答:灯泡正常发光时的电流是0.5A.

(2)灯泡灯丝电阻为RL=

U2额
P
=
(6V)2
3W
=12Ω,

当电流表的示数为0.4A时,灯泡两端的电压为:

UL1=I1×RL=0.4A×12Ω=4.8V,

电压表的示数为:UR0=U-UL1=18V-4.8V=13.2V,

答:当电流表的示数为0.4A时,电压表的示数是13.2V.

(3)滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电压表示数应等于15V,

此时灯泡两端电压为:UL2=18V-15V=3V,

此时电路中的电流为I2=

UL2
RL
=
3V
12Ω
=0.25A,

滑动变阻器接入电路的最大阻值为:

Rm=

Um
I2
=
15V
0.25A
=60Ω,

由(1)知灯泡正常发光时的电流I=0.5A,

电流表量程是IA=0.6A,

流过电路的最大电流Im=0.5A,此时电路中的总电阻为:

R=

U
Im
=
18V
0.5A
=36Ω,

则滑动变阻器接入电路的最小阻值为

Ra=R-RL=36Ω-12Ω=24Ω,

答:滑动变阻器的最大阻值是60Ω,允许接入的最小电阻是24Ω.

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填空题