在图所示的电路中,电源电压24伏保持不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω?1A”字样.
闭合电键S后,电流表A和电压表V1示数如图所示.求:
①定值电阻R1.
②此时滑动变阻器R2.
③现有两个定值电阻分别为12欧、30欧来替换电阻R1,滑动变阻器“20Ω?2A”、“50Ω?1A”来替换R2.
要求:移动变阻器的滑片P,在电路安全使用的情况下(两电压表型号相同),使电流变化量达到最大.则R1选________欧,R2选“________,并计算此时电流变化量为多大.
网友回答
12 50Ω 1A
解析分析:由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)根据量程和分度值读出电流表A和电压表V1的示数,利用欧姆定律求出定值电阻R1的阻值;
(2)根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,利用欧姆定律求出电阻R2接入电路的阻值;
(3)定值电阻越小,滑动变阻器最大阻值越大,移动滑动变阻器滑片时,电路电流变化越大,据此选择定值电阻与滑动变阻器的规格;两电压表型号相同,当定值电阻两端的电压为为15V时电路中的电流最大,当滑动变阻器两端的电压为15V时电路中的电流最小,根据串联电路的特点和欧姆定律求出电流表的最大和最小示数,进一步求出电流变化量的大小.
解答:由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
①由图2可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电路中的电流I=0.5A,
电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,电阻R1两端的电压U1=14V,
根据欧姆定律可得:
R1===28Ω;
②∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴R2两端的电压:
U2=U-U1=24V-14V=10V,
此时滑动变阻器的阻值:
R2===20Ω;
③∵定值电阻越小,滑动变阻器最大阻值越大,移动滑动变阻器滑片时,电路电流变化越大,
∴R1选定值电阻选阻值较小的12Ω,R2选滑动变阻器选最大阻值较大的“50Ω?1A”;
当定值电阻R1两端的电压U1=15V时,电路中的电流最大,
Imax===1.25A,
当滑动变阻器R2两端的电压U2=15V时,电流表的示数最小,
此时R1两端的电压最小:
U1min=U-U2=24V-15V=9V,
电路中的最小电流:
Imin===0.75A,
∴电压表示数的最大变化量:
△I=Imax-Imin=1.25A-0.75A=0.5A.
答:①定值电阻R1的阻值28Ω;
②此时滑动变阻器的阻值为20Ω;
③R1选12欧,R2选“50Ω?1A”,此时电流变化量为0.5A.
点评:本题考查了电表的读数和串联电路的特点、欧姆定律的灵活应用,关键是知道“定值电阻越小,滑动变阻器最大阻值越大,移动滑动变阻器滑片时,电路电流变化越大”.