如图*所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B端向A端滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。求...
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如图*所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B端向A端滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。求:
(1)电源电压和R1的阻值
(2)电路中消耗的最小功率
(3)通电1分钟,此电路能产生的最大热量。
【回答】
(1)18V, 20Ω;(2)3.6W;(3)972J。
【解析】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.9A,由I=可得,电源的电压:
U=I1R1=0.9A×R1,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图2可知,
I2=0.2A,U2=14V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:
U=I2R1+U2=0.2A×R1+14V,
因电源的电压不变,所以,
0.9A×R1=0.2A×R1+14V,
解得:
R1=20Ω;
电源的电压:
U=I1R1=0.9A×20Ω=18V;
(2)当电路中的电流最小时,电路消耗电功率最小,则:
P=UI2=18V×0.2A=3.6W.
(3)由图可知,当R2=0时,电路中的电阻最小,功率最大,此电路1分钟能产生的最大热量:
Q=t=60s=972J.
知识点:电功率
题型:计算题