現有阻值為20Ω不變的純電阻元件R0及未知定值電阻Rx ,現利用電壓可調的電源、量程為0~0.6A的電流表、量...
問題詳情:
現有阻值為20Ω不變的純電阻元件R0及未知定值電阻Rx , 現利用電壓可調的電源、量程為0~0.6A的電流表、量程為0~15V的電壓表、標有“10Ω 1A”的滑動變阻器及純電阻元件R0 , 組成如圖所示的電路,則:
(1)若電源電壓為6V,當滑動變阻器的滑片處於最右端時,電流表的示數為多少安;
(2)在保*電路安全的情況下,電源電壓的最大值為多少伏;
(3)將純電阻元件R0換為未知定值電阻Rx , 固定電源電壓,調節滑片,當電流表的示數為0.2A時,電壓表的示數為14V;當電流表的示數為0.3A時,電壓表的示數為11V.此時電源電壓及未知電阻Rx的阻值為多少.
【回答】
(1)若電源電壓為6V,當滑動變阻器的滑片處於最右端時,電流表的示數0.2A;
(2)在保*電路安全的情況下,電源電壓的最大值為18V;
(3)電源電壓為20V,未知電阻Rx的阻值為30Ω.
【解析】
解:(1)由圖可知:R0與變阻器R串聯,當滑片處於最右端時,R連入阻值最大,電流表測電路中電流,電壓表測R兩端電壓,
所以電路中電流:
I===0.2A;
(2)當滑片在最右端時,電路中電阻最大,此時電源電壓最大,
電流表量程為0~0.6A的電流表,滑動變阻器允許通過最大電流為1A,
當電壓表示數最大為15V時,通過R電流:
IR===1.5A,此時電流超過變阻器最大電流,
所以電路電流最大為0.6A,
所以電源電壓的最大值為:U最大=I最大(R0+R最大)=0.6A×(20Ω+10Ω)18V;
(3)當R0換為未知定值電阻Rx,Rx與變阻器R串聯,
根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律可知:U′=IRx+UR,
當電流表的示數為0.2A時,電壓表的示數為14V,
則有:U′=0.2A×Rx+14V…①
當電流表的示數為0.3A時,電壓表的示數為11V.
則有:U′=0.3A×Rx+11V…②
解①②可得:U′=20V,Rx=30Ω.
答:(1)若電源電壓為6V,當滑動變阻器的滑片處於最右端時,電流表的示數0.2A;
(2)在保*電路安全的情況下,電源電壓的最大值為18V;
(3)電源電壓為20V,未知電阻Rx的阻值為30Ω.
【點評】本題考查串聯電路特點和歐姆定律的應用,正確分析電路、分析判斷出電路的最大是解題的關鍵.
知識點:串、並聯電路中電流的規律
題型:計算題
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