问题详情:
如图*所示,电源电压恒为5V,小灯泡L的I-U图像如图乙所示。电阻R1为50Ω,电流表的量程为0—0.6A,电压表的量程为0-3V。
(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,通过R1的电流是多少?
(2)只闭合开关S3,移动滑片P,当R2接入电路的阻值为其最大阻值的1/4时,电流表的示数为0.2A,滑动变阻器的最大阻值是多少?
(3)在保*各元件安全的条件下,电路消耗的最小功率是多少?
【回答】
(1)0.1A;(2)20Ω;(3)0.36W
【详解】
(1).如图电路,当开关S1、S2、S3都闭合时,滑动变阻器被短路,小灯泡L和电阻R1并联在电源两端,电源电压为5V,根据得,通过R1的电流是:
;
(2).只闭合开关S3,小灯泡L和滑动变阻器串联在电路中,电流表的示数为0.2A,由图乙知,此时灯两端电压为4V,则滑动变阻器两端电压为:
U滑=U-UL=5V-4V=1V,
滑动变阻器接入电路的电阻为:;
此时R2接入电路的阻值为其最大阻值1/4时,所以滑动变阻器的最大电阻为:
;
(3).根据图乙得,小灯泡的最大电阻为:,且电源电压为5V,所以灯泡在实际电路中电阻小于24Ω,R1电阻较大为50Ω,分析电路知,当R1与滑动变阻器串联,且滑动变阻器接入电路电阻最大时,功率最小,则电路消耗最小功率为:
。
知识点:欧姆定律
题型:计算题