如图所示,电源电压12 V保持不变,小灯泡L的规格为“6 V 3 W”,滑动变阻器的最大阻值为12 Ω,电流表的量程为0~3 A。
(1)当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为多大?在10 min内电流通过R1所产生的热量是多少?
(2)当开关S1、S2均闭合时,要使电流表安全使用,变阻器接入电路的阻值不得小于多少?R2消耗的最大电功率是多少?
如图所示,电源电压12 V保持不变,小灯泡L的规格为“6 V 3 W”,滑动变阻器的最大阻值为12 Ω,电流表的量程为0~3 A。
(1)当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为多大?在10 min内电流通过R1所产生的热量是多少?
(2)当开关S1、S2均闭合时,要使电流表安全使用,变阻器接入电路的阻值不得小于多少?R2消耗的最大电功率是多少?
(1)12 Ω 1.8×103 J (2)6 Ω 24 W
解析:(1)当两开关都断开时,等效电路图为
此时灯正常发光,则电阻R1两端的电压与灯泡的额定电压相同,说明其电阻也与灯泡正常发光时的电阻大小相等;
根据P0=可以求出:
R1=RL=12 Ω
Q==1.8×103 J;
(2)当两开关都闭合时,等效电路图为
由图可以知,R1此时的电流为
I1==1 A
由于电流表的量程为0~3 A,则滑动变阻器中的最大电流为2 A;
所以滑动变阻器最少要接入的电阻
=6 Ω
R2消耗的最大功率是
P2=UI最大=24 W。