问题 计算题

设计一个简单的电路,可选用的器材有:直流电源、定值电阻、滑动变阻器、小灯泡、开关和若干导线。要求:电源电压为9V且保持不变,滑动变阻器的滑片无论怎样滑动,都能使标有"5V 5W"字样的小灯泡的实际功率在1.25W~5.0W的范围内变化(不考虑温度对电阻的影响)。请根据要求:

(1)在虚线框内画出你所设计的电路图。

(2)试确定定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大阻值。

答案

(1)

(2)灯L的电阻:RL==5Ω

PR'左端时,滑动变阻器接入电路的电阻值为零,灯L的功率为最大,其值为5W,R1两端电压U1U-UL=9V-5V=4V   

R1=4Ω   

PR'右端时,滑动变阻器接入电路的电阻值为最大值,L的功率最小:PL'=1.25W

此时L两端的电压为UL',由, 得UL'=2.5V       

电流I′== 0.5A,

电路总电阻R=18Ω             

所以滑动变阻器的最大阻值为:R'max RR1RL=9Ω      

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