问题
计算题
如图所示,滑动变阻器的最大阻值是20Ω,当滑片P移到到最右端B时,闭合开关,电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,电源电压保持恒定,求:
(1)R的阻值;
(2)电源的电压;
(3)滑片P移动过程中,R消耗的最大功率.
答案
解:
从图可知,当滑片P移到到最右端B时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,电阻R和滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电阻R两端的电压.如图所示:
(1)
∵UR=2V,I=0.2A,
∴电阻R的阻值为:
;
(2)
∵RAB=20Ω,
∴此时电路中的总电阻为:
R串=R+RAB=10Ω+20Ω=30Ω,
而I=0.2A,
∴电源电压为:
U=IR串=0.2A×30Ω=6V.
(3)电阻R的阻值不变,由公式可知,要想计算出R消耗的最大功率,电阻R两端的电压必需达到最大,当滑动变阻器连入电路中的电阻为0Ω时,即电路中只有电阻R,(如图所示)此时电阻R两端的电压为电源电压,达到最大.
∴滑片P移动过程中,R消耗的最大功率为: