Question

【題目】如圖所示的電路，電源電壓U=4.5V且保持不變，R1=5Ω，R2標有“50Ω 0.5A”字樣的滑動變阻器，電流表的量程為0﹣0.6A，電壓表的量程為0～3V，則：

（1）在接入電路之前，滑動變阻器R2兩端允許加載的最大電壓是多少？

（2）電路的最大總功率為多少？

（3）為了保護電路，滑動變阻器接入電路的電阻值的變化范圍是怎樣的？

Answer 1

【答案】（1）25V；（2）2.25W；（3）4-10Ω

【解析】

（1）因為滑動變阻器R2標有“50Ω0.5A” 的字樣，所以，在接入電路之前，滑動變阻器R2兩端允許加載的最大電壓是：U大=0.5A×50Ω=25V

（2）由P=UI知道，當電流表的示數是0.5A時，電路有最大總功率，P大=UI=4.5V×0.5A=2.25W；

（3）由電路圖知道，電壓表與滑動變阻器并聯，滑動變阻器的電阻越大，則電壓表的示數越大，當滑動變阻器兩端的電壓為3V時，電路中的電流最小，則Imin =U1/R1=（4.5V3V）/5Ω=0.3A，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大，阻值是：Rmax =3V/0.3A =10Ω；

滑動變阻器接入電路的電阻越小，電路的電流越大，又因為電流表的量程為0﹣0.6A，所以，因為R2標有“50Ω0.5A”字樣，所以，當電流表的示數是0.5A時，滑動變阻器有最小值，此時電路的總電阻是：R總=4.5V/0.5A=9Ω，

滑動變阻器的阻值為Rmin =9Ω-5Ω=4Ω，

所以為了保護電路，滑動變阻器接入電路的電阻值的變化范圍是4-10Ω。