Question

【題目】在如圖所示的電路中，電源電壓恒為4.5V，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器R的規格為“20Ω 1A”，燈泡L上標有“2.5V　1.25W”的字樣，假設燈絲的電阻不變，閉合開關，在不損壞電路元件的情況下，滑動變阻器接入電路的阻值允許變化范圍為___________Ω，電路消耗總功率允許的變化范圍為__________W.

Answer 1

【答案】4-20Ω 0.81-2.25W

【解析】

[1]由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中電流，燈的額定電流：

IL==0.5A，

燈泡的電阻

RL==5Ω，

電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，所以，電路中的最大電流為0.5A，此時電路中的總電阻：

R總==9Ω，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：

R小=R總-RL=9Ω-5Ω=4Ω，

滑動變阻器接入電路的最大阻值是20Ω，不損壞電路元件的情況下，滑動變阻器接入電路的阻值允許變化范圍為4-20Ω；

[2]電路中的最大電流為0.5A，該電路的最大功率：

Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，燈泡的功率最小，此時電路中的電流：

Imin==0.18A，

該電路的最小功率：

Pmin=UImin=4.5V×0.18A=0.81W，

電路消耗總功率允許的變化范圍為0.81-2.25W。