如图所示,电源电压为6伏保持不变.电阻R=5欧,变阻器R′的最大阻值是10欧.
求:(1)电流表示数的变化范围
(2)电压表示数的变化范围
(3)若将一个“4V 1W”的小灯泡换下电阻R.且小灯泡正常发光,变阻器的阻值应调至多大?
![](https://img.ixiawen.com/uploadfile/2017/0808/20170808123424996.png)
(1)当滑片位于a端时,电路为R的简单电路,此时电路中的电流最大,
根据欧姆定律可得:
Imax=
=U R
=1.2A,6V 5Ω
当滑片位于b端时,R与滑动变阻器的最大阻值串联,电路中的电流最小,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的最小电流:
Imin=
=U R+R′
=0.4A,6V 5Ω+10Ω
∴电流表示数的变化范围为0.4A~1.2A;
(2)根据欧姆定律可知电路中的电流最大时电压表的示数最大,电路中的电流最小时电压表的示数最小,
则URmax=ImaxR=1.2A×5Ω=6V,
URmin=IminR=0.4A×5Ω=2V,
∴电压表示数的变化范围为2V~6V;
(3)灯泡正常发光时的电压为4V,功率为1W,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据P=UI可得,电路中的电流:
I=
=PL UL
=0.25A,1W 4V
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴滑动变阻器两端的电压:
U滑=U-UL=6V-4V=2V,
滑动变阻器接入电路中的电阻:
R滑=
=U滑 I
=8Ω.2V 0.25A
答:(1)电流表示数的变化范围为0.4A~1.2A;
(2)电压表示数的变化范围为2V~6V;
(3)小灯泡正常发光,变阻器的阻值应调至8Ω大.