问题 计算题

如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器的最大阻值R2为40欧,小灯泡的额定电压为18V,灯丝电阻不随温度发生变化,闭合开关S.当开关S1、S2都断开时,滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的读数为0.3A;当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器的滑片P移到到最右端时,电流表的示数为0.9A.求:

(1)电源电压是多少?

(2)当开关S1、S2都断开时,通电1分钟,电路中产生的最大热量是多少?

(3)小灯泡的额定电功率是多少?

答案

解:(1)开关S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P移到到中点时的等效电路图如图1所示;

图1中R2中===20Ω,

电源电压U=I(R2中+R1)=0.3A×(20Ω+20Ω)=12V;

(2)由电路图知:开关S闭合,S1、S2都断开,且滑动变阻器R2滑片在最左端时,

此时电路电阻最小,电路功率最大,通电1min电路产生的热量最多,此时等效电路图如图2所示;

通电1分钟,电路中产生的热量Q=t=×60s=432J,

(3)开关S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时的等效电路图如图3所示,

此时R2右=R2=40Ω,由欧姆定律得:I2===0.3A;

由并联电路特点知,IL=IA﹣I2=0.9A﹣0.33A=0.6A,

灯泡电阻RL===20Ω,

灯泡的额定功率P===16.2W,

选择题
填空题