Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈L標有“3 V　1.5 W”字樣且電阻不變，電壓表量程為0～3 V，電流表量程為0～0.6 A，滑動變阻器標有“30 Ω　2 A”字樣．閉合開關S，移動滑片P，當電壓表示數為2.7 V時，電流表示數為0.3 A，求：

(1)電源電壓為多少？

(2)為保證電路安全， 滑動變阻器允許接入的最小阻值為多少？

(3)移動滑片P，電路總功率的最小值為多大？

Answer 1

【答案】(1)4.5 V；(2)3 Ω；(3)1.125 W

【解析】

由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器Rx串聯，電壓表測Rx兩端的電壓，電流表測電路中的電流.

由P=UI可得，燈泡電阻：

RL=

燈泡兩端電壓根據U=IR=1.8V

因為串聯所以總電壓為U總=2.7V+1.8V=4.5V

燈泡額定電流為根據I=，

因串聯電路中各處的電流相等，且電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器允許通過的最大電流為2A，所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，此時滑動變阻器兩端的電壓4.5V-3V=1.5V，

則滑動變阻器接入電路中最小阻值：

Rx小 = ；

（3）電壓表的示數Ux″=3V時，燈泡兩端的電壓為1.5V，此時電路電流為：

,滑動變阻器接入電阻

所以，電路中的最小電流為0.25A，則電路的最小總功率：P小=UI小=4.5V×0.25A=1.125W