Question

在如图所示的电路中，电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器R的规格为“20Ω  1A”，灯泡L上标有“2.5V　1.25W”的字样，假设灯丝的电阻不变，闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，滑动变阻器接入电路的阻值允许变化范围为___________Ω，电路消耗总功率允许的变化范围为__________W.

Answer

4-20Ω 0.81-2.25W

【解析】

[1]由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中电流，灯的额定电流：

IL==0.5A，

灯泡的电阻

RL==5Ω，

电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为0.5A，此时电路中的总电阻：

R总==9Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

R小=R总-RL=9Ω-5Ω=4Ω，

滑动变阻器接入电路的最大阻值是20Ω，不损坏电路元件的情况下，滑动变阻器接入电路的阻值允许变化范围为4-20Ω；

[2]电路中的最大电流为0.5A，该电路的最大功率：

Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：

Imin==0.18A，

该电路的最小功率：

Pmin=UImin=4.5V×0.18A=0.81W，

电路消耗总功率允许的变化范围为0.81-2.25W。