Question

某卡通玩具的選擇與調節(jié)電路的結構如圖．已知R₁=4Ω，R₂=10Ω，燈泡L的額定電壓為U_L=2V，當S與觸點1、2分別接觸時，電流表的示數分別為0.8A和0.4A。
（1）S接1、2兩點時，電阻R₁和R₂消耗的電功率之比為多少？
（2）為了使S接觸點3時，燈泡恰能正常發(fā)光，則變阻器接入電路部分的電阻應為多大？

Answer 1

解：（1）當S接1時，燈泡與R₁串聯，電路中的電流I₁=0.8A，

則：P₁=I₁²R₁=（0.8A）²×4Ω=2.56W，U=I₁（R₁+R_L）=0.8A×（4Ω+R_L）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當S接2時，燈泡與R₂串聯，電路中的電流I₂=0.4A，

則：P₂=I₂²R₁=（0.4A）²×10Ω=1.6W，
U=I₂（R₂+R_L）=0.4A×（10Ω+R_L）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
所以P₁：P₂=2.56W：0.64W=8：5；
由①②可得：U=4.8V，R_L=2Ω．
（2）當S接觸點3時，滑動變阻器與燈泡串聯，燈泡正常發(fā)光時U_L=2V，

因串聯電路各處的電流相等，
所以I₃==，
即=，
解得：R₃=2.8Ω。