Question

如圖所示，電燈L₁標有“6V  3.6W”的字樣，電源電壓U=18V，滑動變阻器最大阻值為60Ω．
（1）當S、S₂閉合，S₁斷開，滑動變阻器的滑片P位于中點時，燈L₂恰好正常發光，電流表的示數為0.3A，求燈L₂的額定功率．
（2）當S、S₁閉合，S₂斷開，如果電壓表的量程為15V，而電流表的量程滿足要求．為了保證電路安全，求滑動變阻器阻值允許變化的范圍．

Answer 1

（1）當S、S₂閉合，S₁斷開時，L₂與滑動變阻器串聯，電路中的電流為0.3A，電源電壓為18V，電路的總電阻R===60Ω，燈L₂的R₂=R﹣R₀=60Ω﹣30Ω=30Ω，則L₂的額定功率P₂=I²R₂=（0.3A）²×30Ω=2.7W．
（2）當S、S₁閉合，S₂斷開時，L₁與滑動變阻器串聯，電燈L₁的額定電壓為6V，額定功率為3.6W，燈L₁工作的額定電流I₁===0.6A，燈L₁的電阻R₁===10Ω，由于燈L₁中的電流不能超過它的額定電流，故電路中的電流為燈L₁的額定電流，此時電路的總電阻R_總===30Ω，則滑動變阻器連入的最小電阻R_0小=R_總﹣R₁=30Ω﹣10Ω=20Ω；
當滑動變阻器兩端的電壓為15V時，滑動變阻器連入電路的阻值最大，此時燈L₁的電壓U₁′=U﹣U₀=18V﹣15V=3V，此時電路中的電流I′=I₁′===0.3A，則滑動變阻器連入電路的最大阻值R_0大===50Ω．