Question

如圖16所示，電源電壓保持不變，L是標(biāo)有“6V 3W”的小燈泡，定值電阻 R=10Ω。當(dāng)S、S₂閉合,S₁斷開(kāi)，且P位于a端時(shí),電路消耗的功率為3.6W，P位于b端時(shí)，電路消耗的功率為0.72W。（設(shè)燈泡電阻不隨溫度變化）

 (1)求電源電壓；

（2）滑動(dòng)變阻器R₀的最大阻值；

（3）要使電路的總功率最小且電流表的示數(shù)不為0，請(qǐng)指出開(kāi)關(guān)S、S₁、S₂的斷開(kāi)、閉合情況和滑片P的位置，并求出此時(shí)的最小功率。（保留兩位小數(shù)）

Answer 1

解：⑴S、S₂閉合,S₁斷開(kāi)，且P位于a端時(shí)，電路中只有電阻Ｒ，

　　　　　由Ｐ＝UI＝U²/R得U==6V ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2分

⑵S、S₂閉合,S₁斷開(kāi)，且P位于b端時(shí) ,R 與R₀串聯(lián)，

 由P´=UI´得I´= P´/U=0.72W/6V=0.12A

   由歐姆定律有：I´=U/（R+R₀）=0.12A即有：6V/（10Ω+ R₀）=0.12A

  解得：R₀=40Ω┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2分

⑶R_L=U_額²/P_額=（6V）²/3W=12Ω ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1分

  當(dāng)S、S₁閉合,S₂斷開(kāi)，且P位于b端時(shí) ,電路功率最小組┈┈┈┈┈┈1分

  P_最小=U²/R´_總=（6V）²/（40Ω+12Ω）=0.69W   ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1分