Question

6．在如圖所示的電路中，輸入電壓U_AB=150V，可變電阻的最大值R₀=150Ω，允許通過的最大電流為3A，求：
（1）當(dāng)輸出端C、D開路時(shí)，U_CD的值；
（2）當(dāng)輸出端接入R=50Ω的負(fù)載時(shí)，U_CD的可能變化范圍．

Answer 1

分析 （1）輸出端C、D開路時(shí)，兩側(cè)電壓相同；
（2）當(dāng)變阻器觸頭向上移動(dòng)時(shí)，輸出電壓U_CD增大，當(dāng)變阻器上部分電流達(dá)到額定電流時(shí)，可根據(jù)歐姆定律得到變阻器上方電阻與電阻R₀之和，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系得出U_CD的最大值；
當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，輸出電壓U_CD減小，當(dāng)變阻器下部分電流達(dá)到額定電流時(shí)，由歐姆定律求出這部分的電阻，即可得到上部分的電阻，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出此時(shí)輸出電壓U_CD．

解答 解：（1）當(dāng)輸出端C、D開路時(shí)，兩側(cè)電壓相同，故輸出電壓為150V；
（2）當(dāng)變阻器觸頭向上移動(dòng)時(shí)，輸出電壓U_CD增大，當(dāng)滑片移到某個(gè)位置，由于允許通過的最大電流為3A，故上部分電阻與R₀電阻之和為50歐姆，故變阻器上方電阻0歐姆，此時(shí)CD的輸出電壓最大，為150V．
當(dāng)滑片向下移動(dòng)，由于允許通過的最大電流為3A，滑動(dòng)變阻器下半部分電阻最小值為50Ω，則上半部分電阻為100Ω，而R=50Ω，
則R的輸出電壓為150×$\frac{1}{3}$=50V．因此U_CD的可能變化范圍50 V≤U_CD≤150 V；
答：（1）當(dāng)輸出端C、D開路時(shí)U_CD的值為150V；
（2）當(dāng)輸出端接入R=50Ω的負(fù)載時(shí)，U_CD的可能變化范圍為50 V≤U_CD≤150 V．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要根據(jù)電路串并聯(lián)關(guān)系分析輸出電壓與變阻器電阻的關(guān)系，即可求出輸出電壓的范圍，注意可變電阻允許通過的最大電流，是解題的關(guān)鍵．