题目
如图所示,灯L上标有“6V 3W”字样(不考虑温度对灯泡电阻的影响),电阻R1=20Ω.求:
(1)
灯泡的电阻;
(2)
当开关S1闭合,S2、S3都断开时,灯L正常发光,电源电压;
(3)
开关S1、S2、S3都闭合,且滑片P在b端时,电流表的示数为2.4A,滑动变阻器R2的最大阻值;
(4)
当开关S1断开,S2、S3都闭合,且滑片P在a、b间中点时,在1min内滑动变阻器产生的热量.
答案: 解:由题意知:灯泡的额定电压UL=6V,额定功率PL=3W,灯泡电阻RL= U2P = (6V)23W =12Ω
解:灯泡正常发光,电路电流I= ULRL = 6V12Ω =0.5A,电阻R1与灯泡L串联, 电源电压U=I(R1+RL)=0.5A×(20Ω+12Ω)=16V
解:电路电流IA=2.4A,电阻R1与R2并联,由欧姆定律得:流过电阻R1的电流I1= UR1 = 16V20Ω =0.8A, 流过电阻R2的电流I2=IA﹣I1=2.4A﹣0.8A=1.6A,电阻R2的电阻值R2= UI2 = 16V1.6A =10Ω
解:滑片P在a、b间中点,滑动变阻器接入电路的电阻值R'2= R22 = 10Ω2 =5Ω, 在t=1min=60s内,滑动变阻器产生的热量Q= U2R′2 t= (16V)25Ω ×60s=3072J