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
P在R'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U1=U-UL=9V-5V=4V
R1===4Ω
P在R'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总===18Ω
所以滑动变阻器的最大阻值为:R'max =R总-R1-RL=9Ω