⑴ 如图所示电路中定值电阻R1=10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变.闭合开关,当滑片P在a端时,电流表
(1)当滑动变阻来器的滑源片在a端时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
根据欧姆定律可得:
电源的电压U=IR1=0.3A×10Ω=3V;
(2)当滑片在b端时,电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测量总电流;
∵串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,
∴电阻R1两端的电压U1=U-U2=3V-2V=1V,
此时电路中的电流I′=
U1 |
R1 |
1V |
10Ω |
U2 |
I′ |
2V |
0.1A |
⑵ 如图所示的电路中,R0为定值电阻,R为电阻
P=I²R
I=√(P/R)=0.5
(A)
P=U²/R
U=√(P*R)=10
(V)
由于电源U额定不变,
U=UR0+UR
R0与R串联IR0=IR,
算出UR在R等于16Ω是为8V(U=I*R)
UR0在R为16Ω比等于25Ω高出2V
(10-8)
0.5*R0-2=0.4R0
R0=20
(Ω)
⑶ 如图所示的电路中,定值电阻R1=10欧姆,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑片在a端时,电压表示数为
(1)当滑片在b端时,滑动变阻器被短路,电阻R1两端的电压U=I1R1=0.6A×10Ω=6V;所以电源电压也为回6V;
(2)滑片在a端时,答电阻R1两端的电压:U1=U-U2=6V-4V=2V;
电路电流:I=
U1 |
R1 |
2V |
10Ω |
U2 |
I |
2V |
0.2A |
⑷ 如图所示的电路中,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器上标有“40Ω+1A”电源电压是30V。
(1)滑动变阻器上标有“40Ω1A”,可知电路中的最大电流为1A,根据I=可知:Rmin=30Ω。
所以R2接入电路的最小阻值为R2min=30Ω-10Ω=20Ω,即滑动变阻器的变化范围是20Ω~40Ω。
(2)若使电路5min消耗的电能最多,在电压为U=30V不变的情况下,根据W=UIt可知,电路中的电流I必须最大,此时电路中的电阻必须最小,而R2接入电路的最小阻值为R2min=20Ω,因此此时电路总电阻为Rmin=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,此时的最大电流为Imax=1A即电路中5min消耗电能最多为:Wmax=UImaxt=30V×1A×5×60s=9000J。
(3)由W=UIt=I2Rt可知,10minR1上电流做功最少时,I必须最小,这时R2接入电路的电阻为40Ω。
Imin=0.6A,
W1min=I2minR1t=(0.6A)2×10Ω×10×60s=21060Ω。