Question

如图所示，灯L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R₂的最大阻值为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都闭合且滑动变用器滑片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）6V（2）0.5A；12Ω（3）1.5A；9W

【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，因为L正常发光，所以电源的电压：

U=U额=6V；

(2)L正常发光时，两端的电压UL=6V，功率为3W，因为P=UI，所以通过的电流

，

因为 ，所以灯泡的电阻

；

(3)当开关S1、S2、S3都闭合且滑片滑到中点时，电阻R1、R2并联，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以两支路的电流分别为：

，

，

因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数：

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，电路消耗的总功率为9W。