Question

如圖，電源電壓U＝6 V，R₁＝20 Ω，滑動變阻器的最大電阻R₂＝40 Ω，小燈泡的額定電壓為12 V（燈絲電阻不隨溫度變化），閉合開關S.求：
（1）當開關S₁、S₂都斷開時，電路的最小電功率是多少？
（2）當開關S₁、S₂都閉合，滑動變阻器的滑片P在最右端時，電流表的讀數為0.4 A．小燈泡的額定功率是多少？
（3）當開關S₂閉合，S₁斷開時，電流表的最大示數是多少？此時通電5 min，電阻R₁產生的熱量是多少？

Answer 1

解：
（1）當開關S閉合S₁、S₂斷開，滑片P在最右端時，R₁與滑動變阻器串聯，電路的總功率最小
R_總＝R₁＋R₂＝20 Ω＋40 Ω＝60 Ω.
P_小＝==0.6W
（2）當開關S、S₁、S₂都閉合，滑片P在最右端時，燈與滑動變阻器并聯 U＝U_燈＝U₂＝6 V.
I₂＝==0.15 A．
I_燈＝I－I₂＝0.4 A－0.15 A＝0.25 A.
R_燈＝==24 Ω.
P_燈＝==6 W．
（3）當開關S、S₂閉合S₁斷開，滑片P在最左端時，只有R₁連入，電流表示數最大
I_大＝=＝0.3 A．
Q＝I_大²R₁t＝（0.3 A）²×20 Ω×5×60 s＝540 J．