Question

在图所示的电路中，电阻R₁的阻值为20欧姆，滑动变阻器R₂上标有“50Ω  2A”字样．闭合电键S，滑片P在某位置时两电流表示数分别为0.4安和1安．求：
（1）电源电压．
（2）10秒钟内电流通过R₁所做的功．
（3）此时电阻R₂连入电路的电阻值．
（4）在不改变量程的情况下，当某电流表达到满刻度时，电路的总电阻．

Answer

（1）由电路图可知，此时R1、R2并联，电流表A1测干路电流，A2测滑动变阻器支路的电流，根据并联电路的电压特点求出通过R1支路的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；根据W=UIt求出10秒钟内电流通过R1所做的功；根据欧姆定律求出此时电阻R2连入电路的电阻值．
（2）由题意可知，A1的量程为0～3A，A2的量程为0～0.6A；若A1满偏时，则滑动变阻器支路的电流为3A-0.6A=2.4A＞2A，此时会损坏滑动变阻器，所以只能是电流表A2满偏；因移动滑片P时R1两端的电压不变，所以通过R1的电流不变；根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用欧姆定律求出电路的总电阻．
【解析】
（1）通过R1支路的电流：
I1=I-I2=1A-0.4A=0.6A，
电源的电压：
U=U2=U1=I1R1=0.6A×20Ω=12V；
（2）10秒钟内电流通过R1所做的功：
W1=U1I1t=12V×0.6A×10s=72J；
（3）此时电阻R2连入电路的电阻值：
R2===30Ω；
（4）当A2表达到满刻度时，I2=0.6A，
电路的总电流I=I1+I2=0.6A+0.6A=1.2A，
电路的总电阻R===10Ω．
答：（1）电源电压为12V；
（2）10秒钟内电流通过R1所做的功为72J；
（3）此时电阻R2连入电路的电阻值为30Ω；
（4）在不改变量程的情况下，当某电流表达到满刻度时电路的总电阻为10Ω．