Question

標(biāo)有“4V 1 W”的小燈泡和 “20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器連接在圖所示的電路中，電源電壓為6V，電流表量程為“0～O.6A”，電壓表量程為“0～3V”。閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器。求：
（1）小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流，滑動(dòng)變阻器R₂接入電路中的阻值大小。
（2）為確保電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變化范圍是多少（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器達(dá)到允許的最大值時(shí)，小燈泡L的實(shí)際電功率是多少？

Answer 1

解：
（1）額定電流I =P/U=2W/6V = 0.33A
小燈泡的電阻R₁ = U²/P₁ = (6V)^2/w = 18Ω
總電阻 R=U/I=8V/0.33A=2Ω
滑動(dòng)變阻器電阻R₂ = R_總-R₁= 24.2Ω-18Ω= 6.2Ω
（2）燈的電流小于電流表的最大量程，所以以燈來考慮電流，電流最大為0.33A。
此時(shí)滑動(dòng)變阻器的取值同上為6.2Ω。
電壓表最大量程為3V，即滑動(dòng)變阻器上的電壓最大為3V ,則燈的電壓為5 V，此時(shí)燈的電流
I₁ = I₂ = U_L/R_L = 5V/18Ω= 0.278A
滑動(dòng)變阻器的阻值R₂ = U₂/I₂ = 3V/0.278A =10.8Ω
所以保證各電路器件使用安全，滑動(dòng)變阻器的取值范圍為6.2Ω-10.8Ω。
（3）燈的實(shí)際功率 P_L= I_L².R_L=(0.278A)²×18Ω=1.4W。