如图所示的电路,电源电压为6伏且保持不变.滑动变阻器R2标有“1.5A??20Ω”的字样.滑动变阻器滑片P在最左端时,闭合电键S,通过电阻R1的电流为0.4安.求:
①电阻R1的阻值.
②通过干路中的电流.
③移动滑动变阻器滑片P,在电路安全工作的情况下,电路消耗的总电功率范围.
网友回答
解:由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联.
①∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴由欧姆定律可得:
R1===15Ω;
②当滑动变阻器滑片P在最左端时,R2=20Ω,
通过滑动变阻器的电流:
I2===0.3A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴干路中的电流:
I=I1+I2=0.4A+0.3A=0.7A;
③当滑动变阻器滑片P在最左端时,干路中的电流最小,电路的总功率最小,
Pmin=UI=6V×0.7A=4.2W,
由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流I2max=1.5A,此时干路电流最大,电路的总功率最大,
此时干路电流:
Imax=I1+I2max=0.4A+1.5A=1.9A,
∴Pmax=UImax=6V×1.9A=11.4W,
电路消耗的总电功率范围为4.2W~11.4W.
答:①电阻R1的阻值为15Ω;
②通过干路中的电流为0.7A;
③移动滑动变阻器滑片P,在电路安全工作的情况下,电路消耗的总电功率范围为4.2W~11.4W.
解析分析:由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联.
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R1的阻值;
(2)根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流,利用并联电路的电流特点求出通过干路中的电流;
(3)当滑动变阻器滑片P在最左端时干路中的电流最小,电路的总功率最小,根据P=UI求出其大小;当滑动变阻器通过的电路为1.5A时干路电流最大,电路消耗的总功率最大,根据串联电路的电流特点求出干路最大电流,利用P=UI求出其大小,进一步求出电路消耗的总电功率范围.
点评:本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据滑动变阻器的铭牌确定允许通过的最大电流、干路的最大电流.