灯L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R2的最大电阻为12Ω,R1=12Ω,当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片P滑至滑动变阻器a端时,灯L恰好正常发光.试求:
(1)电源电压是多少?
(2)灯L正常发光时的电流和电阻各是多少?
(3)当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R2中点时,电流表的示数和此时电路消耗的总功率各是多少?
(1)当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片P滑至滑动变阻器a端时,电路为灯泡L的简单电路,
∵L正常发光,
∴电源的电压:
U=U额=6V;???
(2)L正常发光时,两端的电压UL=6V,功率为3W,
∵P=UI,
∴通过的电流I实=I额=
=P额 U额
=0.5A,3W 6V
∵I=
,U R
∴灯泡的电阻RL=
=U额 I额
=12Ω;6V 0.5A
(3)当开关S1、S2、S3都闭合且滑片滑到中点时,电阻R1、R2并联,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴两支路的电流分别为:
I1=
=U R1
=0.5A,I2=6V 12Ω
=U
R21 2
=1A,6V
×12Ω1 2
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴电流表的示数:
I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A,
此时电路消耗的总功率:
P总=UI=6V×1.5A=9W.
答:(1)电源电压是6V;
(2)灯L正常发光时的电流为0.5A,电阻为12Ω;
(3)当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R2中点时,电流表的示数俄日1.5A,此时电路消耗的总功率为9W.