Question

【題目】如圖所示，R0是阻值為80 Ω的定值電阻，R為滑動變阻器，其上標有“100 Ω　3 A”字樣，電流表A1的量程為0～0.6 A，電流表A2的量程為0～3 A，燈泡上標有“8 V　1.6 W”字樣。求：

(1)燈泡的額定電流；

(2)閉合開關S，斷開開關S1、S2時，燈泡正常發光，求電源電壓的大小；

(3)開關S、S1、S2都閉合時，在不損壞電流表的前提下，求R消耗電功率的最小值和最大值。

Answer 1

【答案】（1）0.2A； （2） 24V； （3）R消耗電功率的最小值為5.76W、最大值為64.8W．

【解析】解：（1）由P=UI可知，燈泡的額定電流。

（2）閉合開關S，斷開開關S1、S2時，燈泡L與電阻R0串聯，燈泡正常發光，則電路中的電流I=IL=0.2A，

所以電源電壓U=UL+U0=8V+0.2A×80Ω=24V。

（3）開關S、S1、S2都閉合時，燈泡L被短路，電阻R0與滑動變阻器R并聯，電流表A1測通過電阻R0的電流，電流表A2測干路中的總電流。

由于滑動變阻器的最大電阻為R大=100Ω，則R消耗電功率的最小值為：。

此時通過電阻R0的電流，

已知電流表A1測通過電阻R0的電流，電流表A2測干路中的總電流，電流表A1的量程為0～0.6A，電流表A2的量程為0～3A，所以，通過R的最大電流為：Imax=I-I0=3A-0.3A=2.7A，

R消耗電功率的最大值為：Pmax=UImax=24V×2.7A=64.8W。

所以，在不損壞電流表的前提，R消耗電功率的最小值和最大值分別為5.76W、64.8W。

答：（1）燈泡的額定電流為0.2A。（2）電源電壓為24V。（3）在不損壞電流表的前提，R消耗電功率的最小值和最大值分別為5.76W、64.8W。