Question

【題目】如圖，電源電壓為6V，電阻R0=10Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，滑動變阻器R上標有“20Ω 0.5A”字樣．求：
① 當電路中電流最小時，1min內電流通過電阻R0做的功．
② 為了保證電路安全，滑動變阻器R接入電路的最小阻值.

Answer 1

【答案】①由圖R與R0 串聯，當滑片在左端最大處時電路總電阻最大，電流最小，此時電路中電流：
I=U/R0+R=6V/10Ω+20Ω=0.2A，
W=UIt=I2 Rt
1min內電流通過電阻R0 做的功：W0 =I2 R0 t=（0.2A）2 ×10Ω×60s=24J
②由題電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器R規格為“20Ω 0.5A”，為保證電路安全，電路中最大電流為0.5A，
所以：U/R0+R≤0.5A，即：6V/10Ω+R≤0.5A，解得R≥2Ω，
為保證電路安全，電壓表示數（R0 兩端電壓）不超過3V，
所以：U/R0+R×R0 ≤3V，即：6V/10Ω+R×10Ω≤3V，解得R≥10Ω，
由上可知：為了保證電路安全，滑動變阻器R接入電路的最小阻值為10Ω。
【解析】（1）由圖R與R0 串聯，當滑片在左端最大處時電路總電阻最大，電流最小，此時電路中電流：I=U/R0+R=6V/10Ω+20Ω=0.2A，W=UIt=I2 Rt1min內電流通過電阻R0 做的功：W0 =I2 R0 t=（0.2A）2 ×10Ω×60s=24J；（2）由題電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器R規格為“20Ω 0.5A”，為保證電路安全，電路中最大電流為0.5A，所以：U/R0+R≤0.5A，即：6V/10Ω+R≤0.5A，解得R≥2Ω，
為保證電路安全，電壓表示數（R0 兩端電壓）不超過3V，
所以：U/R0+R×R0 ≤3V，即：6V/10Ω+R×10Ω≤3V，解得R≥10Ω，
由上可知：為了保證電路安全，滑動變阻器R接入電路的最小阻值為10Ω。