Question

如图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且不变，电阻R₁为15欧，滑动变阻器R₂上标有“50Ω  2A”字样．闭合电键S后．

求：
（1）通过电阻R₁的电流；
（2）当移动滑动变阻器R₂的滑片P至某点，电流表A的示数如图（b）所示，求此时变阻器R₂所消耗的功率；
（3）在移动滑动变阻器R₂滑片P的过程中，两电表的指针分别能达到满刻度处（可改变电表的量程），且电路能正常工作．求此时滑动变阻器R₂连入电路的阻值．

Answer

由电路图可知，R1、R2并联，A1测R2支路的电流，A测干路电流：
（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R1的电流．
（2）根据电流表的量程和分度值读干路电流的可能值，根据并联电路干路电路等于各支路电流之和确定干路电流的大小，进一步求出R2支路的电流，根据P=UI求出此时变阻器R2所消耗的功率．
（3）由并联电路的电流特点可知A1不可能达到3A的最大量程，否则A会烧坏；根据欧姆定律求出A1最大量程为0.6时滑动变阻器接入电路的电阻；若电流表A能达到3A的最大量程，则通过滑动变阻器的电流为3A-0.4A=2.4A＞0.6A，电流表A1被烧坏；根据并联电路电流特点求出A达到0.6A的最大量程时通过滑动变阻器的电流，最后根据欧姆定律求出此时接入电路的电阻．
【解析】
（1）∵R1、R2并联，
∴U1=U2=U=6V，
I1===0.4A；
（2）当电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，干路电流I=0.24A＜0.4A，故此示数不可能；
电流表A的量程只能为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I=1.2A，
R2支路的电流I2=I-I1=1.2A-0.4A=0.8A，
此时变阻器R2所消耗的功率P2=U2I2=6V×0.8A=4.8W；
（3）当A1表满刻度时I2=0.6时，
滑动变阻器接入电路的电阻值：R2===10Ω；
当A表满刻度时I=0.6A时，
I2=I-I1=0.6A-0.4A=0.2A，
R2===30Ω．
答：（1）通过电阻R1的电流为0.4A；
（2）此时变阻器R2所消耗的功率为4.8W；
（3）滑动变阻器R2连入电路的阻值可能为10Ω、30Ω．