Question

某卡通玩具的選擇與調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)如圖．已知R₁=4Ω，R₂=10Ω，燈泡L的額定電壓為U_L=2V，當(dāng)S與觸點(diǎn)1、2分別接觸時(shí)，電流表的示數(shù)分別為0.8A和0.4A。
（1）S接1、2兩點(diǎn)時(shí)，電阻R₁和R₂消耗的電功率之比為多少？
（2）為了使S接觸點(diǎn)3時(shí)，燈泡恰能正常發(fā)光，則變阻器接入電路部分的電阻應(yīng)為多大？

Answer 1

解：（1）當(dāng)S接1時(shí)，燈泡與R₁串聯(lián)，電路中的電流I₁=0.8A，

則：P₁=I₁²R₁=（0.8A）²×4Ω=2.56W，U=I₁（R₁+R_L）=0.8A×（4Ω+R_L）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當(dāng)S接2時(shí)，燈泡與R₂串聯(lián)，電路中的電流I₂=0.4A，

則：P₂=I₂²R₁=（0.4A）²×10Ω=1.6W，
U=I₂（R₂+R_L）=0.4A×（10Ω+R_L）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
所以P₁：P₂=2.56W：0.64W=8：5；
由①②可得：U=4.8V，R_L=2Ω．
（2）當(dāng)S接觸點(diǎn)3時(shí)，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時(shí)U_L=2V，

因串聯(lián)電路各處的電流相等，
所以I₃==，
即=，
解得：R₃=2.8Ω。