⑴ 如圖所示電路中定值電阻R1=10Ω,R2為滑動變阻器,電源電壓保持不變.閉合開關,當滑片P在a端時,電流表
(1)當滑動變阻來器的滑源片在a端時,電路為R1的簡單電路,電流表測電路中的電流,
根據歐姆定律可得:
電源的電壓U=IR1=0.3A×10Ω=3V;
(2)當滑片在b端時,電阻R1與滑動變阻器的最大阻值串聯,電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測量總電流;
∵串聯電路的總電壓等於各分電阻兩端的電壓之和,
∴電阻R1兩端的電壓U1=U-U2=3V-2V=1V,
此時電路中的電流I′=
U1 |
R1 |
1V |
10Ω |
U2 |
I′ |
2V |
0.1A |
⑵ 如圖所示的電路中,R0為定值電阻,R為電阻
P=I²R
I=√(P/R)=0.5
(A)
P=U²/R
U=√(P*R)=10
(V)
由於電源U額定不變,
U=UR0+UR
R0與R串聯IR0=IR,
算出UR在R等於16Ω是為8V(U=I*R)
UR0在R為16Ω比等於25Ω高出2V
(10-8)
0.5*R0-2=0.4R0
R0=20
(Ω)
⑶ 如圖所示的電路中,定值電阻R1=10歐姆,R2為滑動變阻器,電源電壓保持不變,當滑片在a端時,電壓表示數為
(1)當滑片在b端時,滑動變阻器被短路,電阻R1兩端的電壓U=I1R1=0.6A×10Ω=6V;所以電源電壓也為回6V;
(2)滑片在a端時,答電阻R1兩端的電壓:U1=U-U2=6V-4V=2V;
電路電流:I=
U1 |
R1 |
2V |
10Ω |
U2 |
I |
2V |
0.2A |
⑷ 如圖所示的電路中,定值電阻R1=10Ω,滑動變阻器上標有「40Ω+1A」電源電壓是30V。
(1)滑動變阻器上標有「40Ω1A」,可知電路中的最大電流為1A,根據I=可知:Rmin=30Ω。
所以R2接入電路的最小阻值為R2min=30Ω-10Ω=20Ω,即滑動變阻器的變化范圍是20Ω~40Ω。
(2)若使電路5min消耗的電能最多,在電壓為U=30V不變的情況下,根據W=UIt可知,電路中的電流I必須最大,此時電路中的電阻必須最小,而R2接入電路的最小阻值為R2min=20Ω,因此此時電路總電阻為Rmin=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,此時的最大電流為Imax=1A即電路中5min消耗電能最多為:Wmax=UImaxt=30V×1A×5×60s=9000J。
(3)由W=UIt=I2Rt可知,10minR1上電流做功最少時,I必須最小,這時R2接入電路的電阻為40Ω。
Imin=0.6A,
W1min=I2minR1t=(0.6A)2×10Ω×10×60s=21060Ω。