如图所示,电源电压为20V恒定不变,R1=5Ω.
(1)当S1闭合,S2、、S3断开,滑动变阻器的滑片P在最左端时,电流表A的示数为1A,求滑动变阻器的最大阻值为多少?
(2)当S1、S2、S3 都闭合,滑片P移动到距离最右端时(即变阻器接入电路的电阻为最大阻值的),电流表A的示数为6A,求R2的阻值及消耗的电功率各为多少?
网友回答
解:(1)当S1闭合,S2、S3断开,R1与滑动变阻器R串联,
∵I=,∴R1两端电压为U1=I1R1=1A×5Ω=5V,
滑动变阻器的滑片P在最左端时,变阻器全部接入,此时电阻最大,
其两端电压为U2=U-U1=20V-5V=15V,
∵I=,∴滑动变阻器的最大阻值R===15Ω;
(2)当S1、S2、、S3都闭合,滑动变阻器R与R2并联,
滑片P移动到距离最右端时,变阻器接入电路的电阻R′=R=×15Ω=10Ω,
通过变阻器的电流IR===2A,
通过R2的电流I2=I-IR=6A-2A=4A,
∵I=,∴R2的阻值R2===5Ω,
R2消耗的电功率P2=I2?U=4A×20V=80W;
答:(1)滑动变阻器的最大阻值是15Ω.
(2)R2的阻值是5Ω,消耗的电功率是80W.
解析分析:(1)由电路图可知,当S1闭合,S2、、S3断开,滑动变阻器的滑片P在最左端时,电阻R1与滑动变阻器串联接入电路,电流表测电路电流,此时滑动变阻器阻值全部接入电路,由串联电路特点及欧姆定律可以求出滑动变阻器的最大阻值.
(2)由电路图可知,当S1、S2、S3都闭合时,电阻R2与滑动变阻器并联,电流表测干路电流;由欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流,由并联电路特点求出通过电阻R2的电流,由欧姆定律求出电阻R2的阻值,由电功率公式求出电阻R2的电功率.
点评:本题考查了求电阻阻值、电阻消耗的电功率等问题,分析清楚电路结构、熟练应用欧姆定律、串并联电路特点、电功率公式即可正确解题.