问题
问答题
如图所示，小张为遂宁川剧团设计了一个舞台调光电路，为了操作安全，选用电灯L的规格为“36V 36W”，定值电阻R1=18Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为36Ω，电压表量程为0～50V．当S1闭合、S2断开，滑片P滑到最左端时，电灯L正常发光．（假设灯泡电阻不变）
求：①电源电压；
②电灯L的阻值RL；
③当S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器的滑片P到最右端，电灯L变暗，此时电压表的示数是多大；
④认真分析电路，要使电路的总功率最小，请指出开关S1、S2的开闭状态和滑片P的位置，并求此时电路的最小总功率．
答案
①当S1闭合、S2断开，滑片P滑到最左端时，电路为灯泡的简单电路，
∵灯泡正常发光，
∴电源的电压U=UL额=36V；
②灯泡的电阻：
RL=
=UL额2 PL额
=36Ω；(36V)2 36W
③当S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器的滑片P到最右端，滑动变阻器与电阻R1并联后与灯泡串联，
并联部分的电阻：
R并=
=R1R2 R1+R2
=12Ω，18Ω×36Ω 18Ω+36Ω
电路的总电阻：
R总=RL+R并=36Ω+12Ω=48Ω，
电路中的电流：
I总=
=U R总
=0.75A，36V 48Ω
灯泡两端的电压：
UL=I总RL=0.75A×36Ω=27V；
④当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片位于最右端时，电路消耗的总功率最小，
P总=
=U2 R2+RL
=18W．(36V)2 36Ω+36Ω
答：①电源电压为36V；
②电灯L的阻值为36Ω；
③当S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器的滑片P到最右端，电压表的示数为27V；
④当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片位于最右端时，电路消耗的总功率最小为18W．