如图所示电路中,已知电源电压保持不变,小灯泡L的规格为“6V3W”,滑动变阻器R的最大阻值为30Ω,R0为定值...
问题详情:
如图所示电路中,已知电源电压保持不变,小灯泡L的规格为“6V3W”,滑动变阻器R的最大阻值为30Ω,R0为定值电阻。
(1)小灯泡L正常发光时的电流为多少?
(2)只闭合开关S1和S2,将变阻器滑片从最左端a向右滑动,当变阻器接入电路的阻值为4Ω时,小灯泡L恰好正常发光,则电源电压是多少?
(3)只闭合开关S1和S3,当滑片置于a时,电压表示数为6V,电流表示数为0.2A,此时滑动变阻器消耗的电功率为1.2W,当滑片向右滑动到另外某个位置时,变阻器消耗的电功率仍然为1.2W,试求在这个位置时电流表的示数I。
【回答】
解:
(1)由P=UI得,小灯泡正常发光时的电流为:
IL===0.5A;
(2)闭合开关S1和S2时,小灯泡L和变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,
因小灯泡L恰好正常发光,小灯泡两端电压为UL=6V,此时电路中的电流为IL=0.5A,
由I=可得,此时滑动变阻器两端的电压:UR=ILR=0.5A×4Ω=2V,
所以电源电压:U总=UL+UR=6V+2V=8V;
(3)闭合开关S1和S3,定值电阻R0和变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,
当滑片置于a时,即变阻器两端的电压U滑=6V,电路中的电流为I0=0.2A,
定值电阻两端的电压:U0=U总﹣U滑=8V﹣6V=2V,
定值电阻的阻值:R0===10Ω;
当滑片滑到另外某个位置时,设此时电流表的示数为I,电压表的示数为U滑′,
由题意知,P滑=U滑′I=1.2W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
又U总=U滑′+IR0,
即8V=U滑′+10Ω•I﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
所以由①②可得:1.2W=(8V﹣10Ω•I)I,
即10Ω•I2﹣8V•I+1.2W=0,
解方程得I1=0.2A或I2=0.6A,
故在这个位置时电流表的示数I=I2=0.6A。
答:(1)小灯泡正常发光时的电流是0.5A;
(2)电源电压为8V;
(3)电流表的示数是0.6A。
知识点:电功率
题型:计算题