如图1所示,电源电压保持4.5V不变,滑动变阻器R的最大阻值为6Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑至中点时,电流表的读数为0.4 A。求:
(1)小灯泡L两端的实际电压。
(2)小灯泡L消耗的实际功率。
(3)假如小灯泡L是额定电压为“2.2 V”、“2.5 V”、“3.8 V”中的一个,估计小灯泡L的额定功率在1.2W以内,闭合开关S后,移动滑片P到适当位置时,小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图2所示。试判断小灯泡的额定电流,并说明理由。
图1 图2
解:(1)当滑片P滑至中点时,变阻器两端的电压UR为:UR=IR=0.4A×3Ω=1.2V,则小灯泡L两端的实际电压UL为: UL=U总-UR=4.5V-1.2V=3.3V;
(2)小灯泡L消耗的实际功率PL为: PL=ULI=3.3V×0.4A=1.32W;
(3) 由题可知,当小灯泡的额定功率最大,额定电压最小时,小灯泡的额定电流最大,则小灯泡的最大额定电流为: I最大=P最大/U最小=1.2W/2.2V≈0.55A,∵I最大=0.55A<0.6A ∴电流表接入的是0~0.6A的量程,则由题图2可知,小灯泡的额定电流I额为: I额=0.3A。