在图所示的电路中,电源电压为18V且不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω?1A”字样.闭合开关S,电流表的示数为0.4A,求:(1)电阻R1两端

发布时间:2020-07-29 14:49:16

在图所示的电路中,电源电压为18V且不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω?1A”字样.闭合开关S,电流表的示数为0.4A,求:
(1)电阻R1两端的电压.
(2)电阻R2消耗的功率.
(3)现用阻值为30Ω的电阻R0来替换电阻R1,要求:电压表和电流表的量程分别为0~3V和0~0.6A在移动滑动变阻器滑片P的过程中,不更换电表量程,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作,请求出滑动变阻器连入电路的范围.

网友回答

解:由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电阻R1两端的电压:
U1=IR1=0.4A×20Ω=8V;
(2)∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电阻R2两端的电压为:
U2=U-U1=18V-8V=10V,
电阻R2消耗的功率:
P2=U2I=10V×0.4A=4W;
(3)电流表量程为0~0.6A,当I2=0.6A时,R2最小,记为R小,
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
∴R小=-R0=-30Ω=0Ω,
电压表量程为0~3V,当U2=3V时,R2最大,记为R大,
此时U0=U-U2=18V-3V=15V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴电路中的电流I′==,即=,
解得:R大=6Ω,
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为0~6Ω.
答:(1)电阻R1两端的电压为8V;
(2)电阻R2消耗的功率为4W;
(3)滑动变阻器连入电路的范围为0~6Ω.
解析分析:由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R1两端的电压;(2)根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,再根据P=UI求出R2消耗的功率;(3)根据串联电路的分压特点可知,当电路中的电流最大时滑动变阻器接入电路的电阻最小,当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路的电阻最大,分别根据串联电路的特点和欧姆定律求出最大和最小值,即可得出
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