Question

如图所示为利用滑动变阻器改变电流的电路图，变阻器R₂与定值电阻R₁串联在电路中，R₁的阻值为10欧，通过电路的电流可在0.1～0.6安范围内调节．
①求当通过电阻R₁的电流为0.3安时，电阻R₁两端的电压U₁．
②要使电路中电流的变化范围达到题设要求，求所选用电源最小电压U的值．
③现有标有“20Ω 3Α”、“50Ω 0.5Α”和“100Ω 1Α”字样的变阻器各一个，请选择符合电路电流及电源最小电压要求的变阻器．
（a）选择标有______字样的变阻器．
（b）通过计算求出所选用的变阻器连入电路的阻值范围．

Answer

（1）据欧姆定律可以计算出此时的电压；
（2）当变阻器的滑片P滑至左端时，变阻器连入电路的电阻为零，通过定值电阻R1的电流最大，即为0.6安，故据此结合欧姆定律计算即可；
（3）当电路中的电流最小时，电阻最大，可以求出该电路的最大电阻；而后当电路中电流最大时，电阻最小，故可以计算出最小电阻；而后可以计算出变阻器的最大阻值；
【解析】
①据I=可知：U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V；
②当变阻器的滑片P滑至左端时，变阻器连入电路的电阻为零，通过定值电阻R1的电流最大，即为0.6安． 据I=可知，U最小=U1′=I1′R1=0.6A×10Ω=6V；
即电源最小电压为6伏；
③当电路中的电流最小时，电阻最大，可以求出该电路的最大电阻；R最大===60Ω；
当电路中电流最大时，电阻最小，故可以计算出最小电阻：R最小===10Ω；
故变阻器的最大R最大-R1=60Ω-10Ω=50Ω；结合电流的关系判断可知应选择“100Ω 1Α”的变阻器，且即所选用的变阻器R2连入电路的阻值范围为0～50Ω．
答：①当通过电阻R1的电流为0.3安时，电阻R1两端的电压U1是3V；②要使电路中电流的变化范围达到题设要求，所选用电源最小电压U的值是6V；
③“100Ω 1Α”；所选用的变阻器R2连入电路的阻值范围为0～50Ω；