Question

6．如圖所示的電路中，定值電阻R₁=150Ω、R₂=300Ω．閉合開(kāi)關(guān)S后，電流表A₂的示數(shù)為5mA．求：
（1）電阻R₁兩端的電壓為多少
（2）電流表A₁的示數(shù)為多少
（3）電路工作5min，R₁產(chǎn)生的焦耳熱是多少．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂并聯(lián)，電流表A₁測(cè)干路電流，電流表A₂測(cè)R₂支路的電流．
（1）根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電阻R₁兩端的電壓；
（2）根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)R₁的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電流表A₁的示數(shù)；
（3）電路工作5min，根據(jù)Q=I²Rt求出R₁產(chǎn)生的焦耳熱．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂并聯(lián)，電流表A₁測(cè)干路電流，電流表A₂測(cè)R₂支路的電流．
（1）因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻R₁兩端的電壓：
U₁=U₂=I₂R₂=5×10^-3A×300Ω=1.5V；
（2）通過(guò)R₁的電流：
I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{1.5V}{150Ω}$=0.01A=10mA，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，電流表A₁的示數(shù)：
I=I₁+I₂=10mA+5mA=15mA；
（3）電路工作5min，R₁產(chǎn)生的焦耳熱：
Q₁=I₁²R₁t=（0.01A）²×150Ω×5×60s=4.5J．
答：（1）電阻R₁兩端的電壓為1.5V；
（2）電流表A₁的示數(shù)為15mA；
（3）電路工作5min，R₁產(chǎn)生的焦耳熱是4.5J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、焦耳定律的應(yīng)用，計(jì)算各處要注意單位的換算．