Question

在如圖22所示的電路中，電阻R₁的阻值為20Ω，滑動變阻器R₂上標有“10Ω2.5A”字樣。閉合開關S，電流表A的示數為0.9A。

（1）若電源電壓為6V，求通過電阻R₁的電流I₁和變阻器R₂消耗的電功率P₂？

（2）若電源電壓可變，電流表A選接“0～3A”量程�，F用定值電阻R₀替換R₁，要求：電源取6V～12V之間任一電壓時，調節(jié)變阻器滑片P，都能使電流表A的指針達到滿刻度。

① 若R₀的阻值為15Ω，通過計算說明它能否滿足上述要求？

② 能滿足上述要求的定值電阻R₀的取值范圍？

Answer 1

         解：

（1）因為R₁、R₂并聯

通過電阻R₁的電流：I₁===0.3A ……………………………………(1分)通過R₂的電流：

I₂=I﹣I₁=0.9A﹣0.3A=0.6A ……………………………………………………(1分)

變阻器R₂消耗的電功率：P₂=UI₂=6V×0.6A=3.6W …………………………………………………… (1分)

（2）① 當電源的電壓：U=6V時：

根據I=可得，通過15Ω的電阻R₀的電流：I₁==0.4A ………………………………………………………………(1分)

因滑動變阻器允許通過的最大電流：I₂=2.5A

且15Ω的電阻和滑動變阻器并聯

則電流表的示數：I_總= I₁+ I₂=0.4A+2.5A=2.9 A

不能使電流表A的指針達到滿刻度處

所以阻值為15Ω的電阻不可選………………………………………………(1分)

② 當通過滑動變阻器的電流為2.5A，且電源電壓U=6V時，R₀的阻值最大

R₀===12Ω ………………………………………………(1分)

當電源的電壓U=12V，且滑動變阻器的阻值最大時，R₀的阻值最小

通過滑動變阻器的電流I_滑===1.2A

通過R₀的電流I₀=I﹣I_滑=3A﹣1.2A=1.8A

R₀==≈6.7Ω …………………………………………………………(1分)

即定值電阻R₀的取值范圍為6.7Ω～12Ω.