Question

如图，灯L上标有“12V    3.6W”，定值电阻R₁的阻值为18Ω，滑动变阻器R₂上标有“50Ω    1A”，电源的电压保持不变。求：

（1）灯L正常发光时的电阻?

（2）当S₁、S₂均闭合，灯L正常发光，电流表、电压表的量程分别为0~3A，0~15V，在保证电路安全的前提下，电流表示数的最大值为多少?

（3）当S₁、S₂均断开时，电流表、电压表的量程分别改接为0~0.6A，0~3V，在保证电路安全的前提下，R₁消耗的功率范围为多少?

Answer

(1) 40Ω；(2) 1.3A；(3) 4.5W～6.48W

【解析】

(1)由于灯L上标有“12V 3.6W”，由知道，灯L正常发光时的电阻是：

(2)由图知道，当S1、S2均闭合，L与R2 并联，灯L正常发光，所以，电源电压是：

U=U额 =12V，

滑动变阻器R2上标有“50Ω，1A”，所以，滑动变阻器允许通过最大电流1A，由欧姆定律知道，灯泡此时的电流是：

，

电流表测干路电流，电流表的量程为0～3A，由并联电路的电流特点可得电流表的最大值为：

I最大 =I滑最大 +IL =1A+0.3A=1.3A；

(3)当S1、S2均断开时，R1、R2 串联，电流表测电路中电流、电压表测R2两端电压，当滑片在左端时，R2 连入阻值为0，此时电路中电流是：

由于串联电路中电流处处相等，电流表量程0-0.6A，所以，电路中电流最大是0.6A，R1消耗的最大功率是：

P1最大 =I最大2 R1 =（0.6A）2 ×18Ω=6.48W；

电压表量程0-3V，当电压表示数最大时，变阻器连入阻值最大，电流最小，R1的电功率最小，由串联电路特点知道，此时R1两端电压是：

U1最小=U-U2最大=12V-3V=9V，

R1消耗的最小功率是：

所以，R1消耗的功率范围是：4.5W～6.48W。

答：(1)灯L正常发光时的电阻为40Ω；

(2)当S1、S2均闭合，在保证电路安全的前提下，电流表示数的最大值为1.3A；

(3)当S1、S2均断开时，在保证电路安全的前提下，R1消耗的功率范围为4.5W～6.48W。