Question

如图所示：电源电压为30伏且保持不变，R为30欧姆的定值电阻，滑动变阻器的最大值为50欧姆，电压表的量程0--15伏，电流表的量程为0--0.6安培．求：
（1）电路中的电流强度．
（2）为了使电压表不烧坏，PA段的电阻最大为多少？
（3）若BC导线断了，用另一根导线把DC连接起来，为了使两表均不损坏，求滑动变阻器的变化范围．

Answer

由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，滑动变阻器阻值全部接入电路，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器左边PA段电压；
（1）由串联电路特点及欧姆定律可以求出电路电流；
（2）电压表量程是0～15V，PA段最大电压是15V，由欧姆定律可以求出PA段的阻值；
（3）电路最大电流是电流表的最大示数0.6A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，由欧姆定律求出电路的总阻值，然后由串联电路的特点求出滑动变阻器接入电路的阻值；当电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由串联电路特点求出定值电阻两端的电压，由欧姆定律求出电路电流，然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值；根据滑动变阻器接入电路的最大值与最小值确定滑动变阻器接入电路的阻值范围．
【解析】
（1）电路电流I===0.375A；
答：电路电流是0.375A．
（2）电压表量程是0～15V，当电压表示数是为15V时，
PA段的电阻最大，为RPA===40Ω；
答：为了使电压表不烧坏，PA段的电阻最大为40Ω．
（3）①当电路电流等于电流表最大值0.6A时，
滑动变阻器接入电路的阻值最小，
此时电路总电阻R总===50Ω，
滑动变阻器接入电路的最小阻值R滑最小=R总-R=50Ω-30Ω=20Ω；
②当滑动变阻器电压等于电压表最大示数15V时，
滑动变阻器接入电路的阻值最大，电阻R两端的电压
UR=U-U滑=30V-15V=15V，电路电流I′===0.5A，
此时和变阻器接入电路的最大阻值R滑最大===30Ω；
由此可见，为了使两表均不损坏，滑动变阻器的变化范围是20Ω≤R滑≤30Ω；
答：为了使两表均不损坏，求滑动变阻器的变化范围20Ω～30Ω．