Question

图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是其简化电路原理图．灯L标有“12 V　3 W”字样，当滑动变阻器的滑片P在最左端a点时，灯L正常发光．电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响，问：

(1)电源电压U是多少？

(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12 Ω时，灯L消耗的实际功率是多少？

(3)当滑片P位于中点b和最右端c点时，灯L两端电压之比为3∶2，则滑动变阻器的最大阻值是多少？

Answer

(1) 12 V；(2)1.92 W；(3)96 Ω

【解析】

解答：(1)根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点时，电路为灯L的基本电路；因为灯泡正常发光,所以电源电压U＝U额＝12V；

(2)由P＝可得灯丝的阻值：RL＝48Ω；由图乙可知，灯L与滑动变阻器串联，

所以电路中的电流：I＝0.2A；灯泡的实际功率：P＝I2RL＝(0.2A)2×48Ω＝1.92W；

(3)当滑片P在中点b点时,灯两端电压：Ub＝IbRL＝

当滑片在最右端c点时,灯两端电压：Uc＝IcRL＝

依题意可知,Ub:Uc＝3:2，

即： ；化简可得：R＝2RL＝2×48Ω＝96Ω.

答：(1)电源电压U是12V；

(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率是1.92W；

(3)滑动变阻器的最大阻值是96Ω.