Question

在圖（a）所示的電路中，電源電壓恒定不變，電阻R₁為20歐，滑動變阻器R₂上標有“20Ω  2A”字樣。閉合電鍵S，滑動變阻器R₂上的滑片P移至某處時，電路中兩個電表的指針恰好指在相同的位置上，如圖（b)所示。求：

（1）電源電壓U。
（2）變阻器連入電路的阻值R₂。
（3）改變滑片位置，在電路中各元件都能正常工作的情況下，滑動變阻器R₂連入電路的阻值范圍。

Answer 1

（1）6V（2）5W（3） 

⑴∵由圖a可知：R₁、R₂并聯(lián)，且電流表A串聯(lián)在干路上、電流表A₁與電阻R₁串聯(lián)在支路上。
∴ 電流表A的示數(shù)比電流表A₁的示數(shù)要大，
∴ 根據(jù)圖b可以判斷出通過R₁的電流I₁＝0.3A、電路中的總電流I_總＝1.5A。                                      1分
∴ U_總＝U₂＝U₁＝I₁×R₁                         1分
＝0.3A×20W＝6伏。                     1分
⑵ ∴ I₂＝I_總﹣I₁＝1.5A﹣0.3A＝1.2A。             1分
∴ R₂＝                                       1分
＝＝5W。                             1分
⑶若通過滑動變阻器的電流為它允許通過的最大電流為2A（此時通過R₁的電流仍為＝0.3安不變、電路中的總電流變?yōu)?i>I′_總＝2.3A，沒超過電流表A的量程3A。），所以滑動變阻器接入電路的最小電阻R_2最小＝U₂/ I_2最大＝6V/2A＝3W。                     1分
∴改變滑片位置，在電路各元件能正常工作的情況下，滑動變阻器R₂連入電路的阻值范圍是： 3W≤R₂≤20W。                    1分