问题
问答题
如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当变阻器滑片P在中点a处时,电流表读数为0.6 A;当滑片P在b端时,电压表读数为5 V,电流表读数为0.5 A,请根据测得的数据计算出前后两次在电阻R1上消耗的功率.
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答案
当滑片P在b端时,R1和R2串联,R2全部连入电路,
∵U2=5V,Ib=0.5A,
∴R2=
=U2 Ib
=10Ω,5V 0.5A
此时电路中的总电阻为:R=R1+R2=R1+10Ω,
因此电源电压为:U=IbR=0.5A×(R1+10Ω)①;
又∵当变阻器滑片P在中点a处时,
R1和R2串联,Ia=0.6A,
R2的一半Ra连入电路,Ra=
=R2 2
=5Ω,10Ω 2
∴此时电路中的总电阻为:R总=
=U Ia
,U 0.6A
因此R1的阻值为:R1=R总-Ra=
-5Ω②,U 0.6A
把①式代入②得:R1=
-5Ω=U 0.6A
-5Ω,0.5A×(R1+10Ω) 0.6A
解方程得:R1=20Ω;
当滑片P在b端时,电阻R1消耗的功率为:P1=Ib2R1=(0.5A)2×20Ω=5W,
当滑片P在a端时,电阻R1消耗的功率为:P1=Ia2R1=(0.6A)2×20Ω=7.2W.
答:前后两次在电阻R1上消耗的功率分别为:7.2W,5W.