如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“100Ω0.5A”字样的滑动变...
问题详情:
如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器.R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻.
(1)当闭合S、S1、S2时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.
(2)当闭合S,断开S1、S2时,为保*整个电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值范围.
【回答】
【考点】电功率的计算;并联电路的电流规律;欧姆定律的应用;电阻的串联.
【分析】(1)当闭合S、S1、S2时,R1、R2并联,根据欧姆定律求出R1的阻值,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率,根据P=UI求出R1消耗的电功率,根据P=求出R2消耗的电功率,进一步求出整个电路可能消耗的最小功率.
(2)根据I=求出R3允许通过的电流,然后结合滑动变阻器允许通过的最大电流确定串联电流的最大电流,根据欧姆定律求出R3的阻值,根据欧姆定律求出电路的最小电阻,根据电阻的串联求出求出滑动变阻器接入电路的最小阻值,进一步得出滑动变阻器接入电路的阻值范围.
【解答】解:(1)当闭合S、S1、S2时,R1、R2并联,电流表测R1支路的电流,
R1的阻值:R1===40Ω,
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率,
R1消耗的电功率P1=UI1=12V×0.3A=3.6W,
R2消耗的最小为P2===1.44W,
电路的总功率P=P1+P2=3.6W+1.44W=5.04W;
(2)当闭合S,断开S1、S2时,
R3允许通过的最大电流I===0.3A,R2允许通过的最大电流为0.5A,
所以为保*整个电路安全,电路中的电流为0.3A,
R3===10Ω,
电路的最小电阻,R总===40Ω,
滑动变阻器接入的最小阻值相等时,
R2=R总﹣R3=40Ω﹣10Ω=30Ω,
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围30Ω~100Ω.
答:(1)R1的阻值为40Ω,整个电路可能消耗的最小功率为5.04W;
(2)当闭合S,断开S1、S2时,为保*整个电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为30Ω~100Ω.
知识点:电功率单元测试
题型:计算题