问题
问答题
如图所示电路,电源电压为4.5V,R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.求:
(1)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围;
(2)正常工作时整个电路消耗的最大功率.
答案
由电路图可知,电路中R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压.
(1)①电流表量程是0~0.6A,当电路电流为0.6A时,
电阻R1两端电压U1=IR1=0.6A×5Ω=3V,
此时滑动变阻器两端电压U滑=U-U1=4.5V-3V=1.5V<3V,
可以保证电压表安全,此时电路电流最大,
滑动变阻器接入电路阻值最小,
滑动变阻器接入电路的阻值R滑最小=
=U滑 I
2.5Ω;1.5V 0.6A
②当滑动变阻器两端电压为电压表最大示数3V时,
电阻R1两端的电压U1′=U-U滑′=4.5V-3V=1.5V,
此时电路电流I′=
=U滑′ I′
=0.3A<0.6A,1.5V 5Ω
滑动变阻器接入电路的阻值R滑′=
=U滑′ I′
=10Ω;3V 0.3A
因此滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω≤R滑≤10Ω;
答:滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5Ω≤R2≤10Ω.
(2)电源电压一定,电路电流越大,电路总功率越大,
电路最大电流是0.6A,电路消耗的最大功率是
P最大=UI最大=4.5V×0.6A=2.7W;
答:正常工作时整个电路消耗的最大功率是2.7W.