如圖所示,燈泡L標有“12V 12W”字樣,滑動變阻器最大阻值為R1、R2為24Ω,電源電壓保持不變.當開關S1、S2、S3都閉合時,L恰能正常發(fā)光;若S1、S2斷開,S3閉合,改變滑片位置,使滑動變阻器連入電路的阻值分別為R1/4和R1,這兩種情況下,滑動變阻器消耗的功率相等,求
(1)小燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù).
(2)S1、S2斷開、S3閉合,滑片P在左端時滑動變阻器消耗的功率.
分析與解答:(1)S1、S2、S3都閉合時R1被短路,R2與L并聯(lián);小燈泡正常發(fā)光時,通過小燈泡的電流為: IL=P額/U額=12W/12V=1A 此時,電源電壓應與小燈泡的額定電壓相同,即:U=UL=12V. 通過R2的電流: I2=U/R2=12V/24Ω=0.5A. 電流表示數(shù): I=IL+I2=1A+0.5A=1.5A (2)燈泡電阻: RL=UL/IL=12V/1A=12Ω. S1、S2斷開,S3閉合時,燈泡L與R1串聯(lián). 當變阻器連入R1/4時,電路中電流: =U/(RL+R1/4) 消耗功率: P1=R1/4=[U/(RL+R1/4]2R1/4 當變阻器連入R1時,電路中電流: =U/(RL+R1) 消耗功率: P2=[U/(RL+R1)]2·R1 因為P1=P2. 所以有: [U/(RL+R1/4)]2R1/4=[U/(RL+R1)]2R1 解得:R1=2RL=2×12Ω=24Ω,P2=2.67W. 答:小燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)為1.5A;滑片在左端時滑動變阻器消耗的功率為2.67W. |
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R1 | 4 |
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