问题 计算题

图所示电路中,当只闭合开关S1,且滑片P 在滑动变阻器的B端时,电流表的示数为0.2 A ,电压表的示数为U1,滑动变阻器R3消耗的电功率为P3;当只闭合开关S2,且滑片P 在滑动变阻器的中点C 时,电压表的示数为U2 ,滑动变阻器消耗的电功率为P3’,   此时R2 消耗的电功率为2.4 W. 已知U1:U2=1:2 ,P3:P3'=2:1 ,电源两端电压保持不变.求:

(1)R3的阻值;

(2)这个电路消耗的最大电功率。

答案

解:只闭合开关S1时电路如图甲;只闭合开关S2 时电路如图乙.

(1)因,所以,即I' =I=0.2 A,

则R2=

因I'=I ,所以

因甲、乙两电路中总电流、总电压相同,所以,两电路总电阻相同, 即R1+R3=R3+R3/2 ,∴R3=60  Ω.

(2)当开关S1、S2都闭合,且滑动变阻器的滑片移到A端时,等效电路如图丙,电路消耗的电功率达到最大值P.

  因为U=I(R1+ R3)=0.2 A×(30 Ω+60 Ω)=18 V,

所以P=

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