Question

在图所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R₁=10Ω，R₂为滑动变阻器．闭合开关S，当滑片P在a端是，电流表的示数为0.3A；当滑片P在b端时，电压表示数为2V．
求：（1）滑动变阻器R₂的最大阻值？
（2）当滑片P在b端时，定值电阻R₁消耗的电功率是多大？

Answer

（1）画出等效电路图，确定当滑片在a端（电路中只有R1）和b端时（电阻R1和R2串联）的电路组成，利用欧姆定律和串联电路的特点求滑动变阻器R2的最大阻值；
（2）上面求出了P在b端时R1两端的电压和通过的电流，利用电功率公式P=UI求定值电阻R1消耗的电功率．
【解析】
（1）当P在a端时，如上图所示，
电源电压：U=IR1=0.3A×10Ω=3V，
当P在b端时，如下图所示，
R2两端的电压U2=2V，
R1两端的电压：
U1=U-U2=3V-2V=1V，
R1中的电流：
I1===0.1A，
∵R1、R2串联，
∴I2=I1=0.1A，
滑动变阻器的最大阻值：
R2===20Ω；
（2）当P在b端时，R1消耗的电功率：
P1=U1I1=1V×0.1A=0.1W．
答：（1）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω；
（2）当滑片P在b端时，定值电阻R1消耗的电功率是0.1W．