问题 问答题

如图所示的电路中,电阻R1=4Ω,R2为滑动变阻器,电源电压为12伏(电源电压保持不变).所用的电流表量程是0~0.6A,电压表的量程为0~3V,在实验过程中,为了使电流表电压表都不会损坏,滑动变阻器接入电路中的电阻范围为多大?

答案

由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.

(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时,电路中的总电阻变大,

∵I=

U
R

∴电路中电流表的示数变小、并联在R1两端电压表的示数变小,

则滑动变阻器的电阻可以完全接入电路中;

(2)当电压表的示数为3V时,电路中的电流:

I=

U1
R1
=
3V
=0.75A,

∵电流表量程是0~0.6A,

∴电路中的电流I′=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,

此时电路中的总电阻:

R=

U
I′
=
12V
0.6A
=20Ω,

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

∴滑动变阻器接入电路中的最小阻值:

R2=R-R1=20Ω-4Ω=16Ω;

综上所述,滑动变阻器接入电路中的电阻范围为R2≥16Ω.

答:滑动变阻器接入电路中的电阻范围为R2≥16Ω.

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