问题
填空题
将标有“5V 5W”的小灯泡和“20Ω 2A”的滑动变阻器串联在电路中,当滑片P移到中点时,变阻器消耗的电功率为1.6W,则电路的总功率为______W;滑动变阻器允许连入电路的最小阻值是______Ω.(电源电压、灯泡的电阻不变)
答案
(1)∵P=UI,
∴灯泡正常发光时的电流:
IL=
=PL额 UL额
=1A,5W 5V
∵I=
,U R
∴灯泡电阻:
RL=
=UL额 IL
=5Ω;5V 1A
(2)滑片位于中点时,滑动变阻器接入电路的阻值:
R滑=
=R滑max 2
=10Ω,20Ω 2
∵变阻器消耗的功率为1.6W,且P=I2R,
∴此时电路电流:
I=
=P滑 R滑
=0.4A,1.6W 10Ω
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴此时电路总功率:
P=I2(RL+R滑)=(0.4A)2×(5Ω+10Ω)=2.4W;
(3)电源的电压:
U=I(RL+R滑)=0.4A×(5Ω+10Ω)=6V,
∵灯泡正常发光时的电流是1A,滑动变阻器允许通过的最大电流是2A,
∴电路允许的最大电流是1A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
电路中的最小总电阻:
R最小=
=U Imax
=6Ω,6V 1A
滑动变阻器接入电路的最小阻值:
R滑min=R最小-RL=6Ω-5Ω=1Ω.
故答案为:2.4;1.