在图所示的电路中,电源电压16伏保持不变,定值电阻R1=5欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω?2A”字样,电流表及电压表的两档量程均完好.闭合电键S,电流表A的示数为0.6安,求:
(1)电压表V1的示数;
(2)通电10秒钟,R2消耗的电能;
(3)改变滑片的位置,在电路能正常工作的情况下,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围和整个电路中的最大电功率.
网友回答
解:(1)由I=得,U1=IR1=0.6A×5Ω=3V;
(2)U2=U-U1=16V-3V=13V
W2=U2It=13V×0.6A×10s=78J;
(3)滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,所以电路中的最大电流不能超过2A;
当Imax=2A时,
R===8Ω
R2=R-R1=8Ω-5Ω=3Ω
根据串联分压的知识,滑动变阻器的电阻越大,电压表U2的示数越大,当U2=15V时,
U1=U-U2=16V-15V=1V
Imin===0.2A
R2===75Ω
R2连入电路中的阻值范围是:3Ω~75Ω
P最大=UImax=16V×2A=32W
答:(1)电压表V1的示数为3V;
(2)通电10秒钟,R2消耗的电能为78J;
(3)滑动变阻器R2连入电路的阻值范围是3Ω~75Ω;
整个电路中的最大电功率是75W.
解析分析:(1)根据U=IR计算R1两端的电压;
(2)根据电源电压及R1两端的电压计算出R2两端的电压,根据W=UIt计算出R2消耗的电能;
(3)电流表及电压表的两档量程均完好,为保护电表,电路中的最大电流不能超过3A,电压表的示数不能超过15V.
点评:此题考查了欧姆定律公式的应用,电能的计算及电功率的计算,有关(3)问中求滑动变阻器的阻值范围及电路中的最大功率是此题的难点,关键是确定电压表或电流表的最大值.