Question

如图所示电路，电源电压不变，R₁=12Ω，小灯泡标有“6V12W”（电阻不变）．求：
（画出下列每小题的等效电路图）
（1）只闭合S_l时，电流表示数为0.8A，则电源电压为多大？
（2）当S_l、S₂、S₃都闭合时，将滑片P移动到b端，电流表的示数为1.2A，则滑动变阻器的最大阻值是多少？
（3）只闭合S₂时，移动滑片P，使滑动变阻器所消耗的功率为它最大功率的3/4此时电流表的示数是多少？

Answer

（1）由功率公式求得灯泡的电阻，画出只闭合S1的等效电路图，由欧姆定律求得电压值；
（2）画出当Sl、S2、S3都闭合，将滑片P移动到b端时的等效电路图，可知两电阻并联，由并联电路的电流特点可求得滑动变阻器中的电流，由欧姆定律求得电阻；
（3）画出只闭合S2时，移动滑片P时的等效电路图，先求得滑动变阻器中消耗的最大功率，则可求最大功率的值，
因P2=时，滑动变阻器的阻值未知，故无法直接求出电流，可根据总功率及各电器功率关系列方程求得电流值．
【解析】
（1）等效电路如图：
由得：
=3Ω；
由欧姆定律得：
电源电压U=IR=I（RL+R1）=0.8A×（3Ω+12Ω）=12V；
（2）等效电路如图：
I1===1A
则I2=I-I1=1.2A-1A=0.2A
则R2m==．
（3）等效电路如图：
滑动变阻器消耗的功率P2=I2R2=，
当时，P2最大，
即P2m=
因P=P1+P2，
即：IU=I2RL+
代为数据得：12I=3I2+
则I2-4I+3=0
解得：I1=3A，I2=1A；
因灯正常发光时的电流为2A，故此时电路中的电流为1A；I1=3A舍去．
答：（1）电源电压为12V； （2）滑动变阻器的最大阻值为60Ω； （3）电路中的电流为1A．