Question

灯L标有“6V  3W”字样，滑动变阻器R₂的最大电阻为12Ω，R₁=12Ω，当开关S₁闭合，S₂、S₃断开，滑片P滑至滑动变阻器a端时，灯L恰好正常发光．试求：
（1）电源电压是多少？
（2）灯L正常发光时的电流和电阻各是多少？
（3）当S₁、S₂、S₃都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R₂中点时，电流表的示数和此时电路消耗的总功率各是多少？

Answer

（1）当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至滑动变阻器a端时，电路为灯泡L的简单电路，根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等得出电源的电压；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出电流，利用欧姆定律求出电阻；
（3）当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R2中点时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律分别求出各支路的电流，利用并联电路的电流求出干路电流，利用P=UI求出电路消耗的总功率．
【解析】
（1）当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至滑动变阻器a端时，电路为灯泡L的简单电路，
∵L正常发光，
∴电源的电压：
U=U额=6V；
（2）L正常发光时，两端的电压UL=6V，功率为3W，
∵P=UI，
∴通过的电流I实=I额===0.5A，
∵I=，
∴灯泡的电阻RL===12Ω；
（3）当开关S1、S2、S3都闭合且滑片滑到中点时，电阻R1、R2并联，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴两支路的电流分别为：
I1===0.5A，I2===1A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴电流表的示数：
I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A，
此时电路消耗的总功率：
P总=UI=6V×1.5A=9W．
答：（1）电源电压是6V；
（2）灯L正常发光时的电流为0.5A，电阻为12Ω；
（3）当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R2中点时，电流表的示数俄日1.5A，此时电路消耗的总功率为9W．