如圖所示,電源電壓恆為6V,燈泡L標有“6V3W”的字樣,R1為定值電阻,R2為標有“20Ω1A”字樣的變阻器...
問題詳情:
如圖所示,電源電壓恆為6V,燈泡L標有“6V 3W”的字樣,R1為定值電阻,R2為標有“20Ω 1A”字樣的變阻器,電流表的量程為0~3A,電壓表的量程為0~3V.
(1)求燈泡L正常工作時的電流和電阻.
(2)當S1、S2、S3均閉合時,電流表的示數為1.7A,求R1的阻值.
(3)當閉合S1,斷開S2、S3時,在保*電路中各元件安全工作的情況下,求變阻器R2連入電路的阻值為多大時電路總功率最小?此最小值為多少?
【回答】
(1)0.5A,12Ω;(2)5Ω;(3)5Ω,3.6W
【解析】
試題分析:(1)根據公式P=UI可得,燈泡L正常工作時的電流:IL=PL/UL=3W/6V=0.5A,根據公式I=U/R可得,燈泡的電阻:RL=UL/IL=6V/0.5A=12Ω;(2)當S1、S2、S3均閉合時,R1與L並聯,電流表測幹路電流,因並聯電路中各支路兩端的電壓相等,且額定電壓下燈泡正常發光,所以,通過燈泡的電流IL=0.5A,因並聯電路中幹路電流等於各支路電流之和,所以,通過R1的電流:I1=I﹣IL=1.7A﹣0.5A=1.2A,則R1的阻值:R1=U/I1=6V/1.2A=5Ω;(3)當閉合S1,斷開S2、S3時,R1與R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當電壓表的示數U2=3V時,電路中的電流最小,電路的總功率最小,因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,所以,R1兩端的電壓:U1=U﹣U2=6V﹣3V=3V,因串聯電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流:I′=U1/R1=3V/5Ω=0.6A,滑動變阻器接入電路中的電阻:R2=U2/I′=3V/0.6A=5Ω,電路的最小總功率:P=UI′=6V×0.6A=3.6W.
【考點定位】歐姆定律;電功率
知識點:電功率
題型:計算題
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