问题 问答题

如图所示,R1=20Ω,R2=30Ω,R3=40Ω,电源电压保持 12V 不变.求:

(1)开关都断开时,电流表和电压表的示数;

(2)开关都闭合时,电流表和电压表的示数;

(3)开关都断开时,电阻R1上消耗的电功率.

答案

解(1)开关都断开时,R1和 R3形成串联电路,电流表测量串联电路的电流,电压表测量R3两端的电压,

串联电路总电阻:R=R1+R3=20Ω+40Ω=60Ω,

I=

U
R
=
12V
60Ω
=0.2A,故电流表的示数是0.2A.

∵I=

U
R

∴U3=IR3=0.2A×40Ω=8V.

(2)∵开关都闭合时,R1与R2形成并联电路,R3被短路,电流表测量干路电流,电压表测量导线电压,所以电压表示数为零,

1
R′
=
1
R1
+
1
R2
=
1
20Ω
+
1
30Ω

∴并联电路的总电阻为:R'=12Ω,

∴I'=

U
R′
=
12V
12Ω
=1 A,故电流表的示数是1A.

(3)开关都断开,R1和 R3形成串联电路,电路中电流 I=0.2A,R1两端的电压为 U1=IR1═0.2A×20Ω=4V,

所以此时R1上消耗的电功率为:P1=U1I═4V×0.2A=0.8 W.

答:(1)开关都断开时,电流表的示数是0.2A,电压表的示数是8V;

(2)开关都闭合时,电流表示数是1A,电压表的示数是零;

(3)开关都断开时,电阻R1上消耗的电功率是0.8W.

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