Question

如下圖所示電路中，電源電壓不變，電流表的量程為0～0.6 A，電壓表的量程為0～3 V，滑動變阻器R的規格為“50 Ω　2.0 A”，L為標有“6 V　1.8 W”的小燈泡，電阻R₁＝20 Ω，當閉合開關S、S₁、S₂時，滑片P移至最右端時，小燈泡正常發光；不計溫度對燈絲電阻的影響．求：

(1)當閉合開關S，斷開開關S₁、S₂時，電壓表的示數和電阻R₁消耗的電功率．

(2)在電路元件安全使用的情況下，滑片移動過程中，整個電路消耗的最大電功率是多少？

Answer 1

答案：
解析：

(1)當閉合開關S、S1、S2時，滑片P滑到最右端時，燈泡L和變阻器R并聯 　　∵燈泡正常發光 　　∴U＝6 V　　(1分) 　　RL＝UL2/PL＝(6 V)2/1.8 W＝20 Ω　　(1分) 　　當開關S閉合，S1、S2斷開時，燈泡L和電阻R1串聯 　　U1/R1＝UL/RL＝U/(Rl＋RL)＝6 V/(20 Ω＋20 Ω) 　　U1＝3 V　　(1分) 　　P1＝U12/R1＝(3 V)2/20 Ω＝0.45 W　　(1分) 　　(2)在電源電壓不變的情況下，電路中電阻最小時，電路消耗的電功率最大 　　所以電路中應是燈L與變阻器R并聯， 　　∵考慮到電流表的安全使用，電路中能通過的最大電流應為0.6 A　　(1分) 　　∴P最大＝UI最大＝6 V×0.6 A＝3.6 W　　(1分)