Question

如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡L标有“12V6W”的字样，滑动变阻器的规格为“200Ω1A”，电流表量程“0～0.6A”电压表量程“0～15V”，闭合开关，在电路安全的情况下（不考虑灯丝电阻的变化），求：

（1）小灯泡L正常发光时的电流；

（2）滑动变阻器的电阻允许调节的范围；

（3）灯泡消耗的最小功率．

Answer

（1）0.5A；（2）12～120Ω；（3）0.375W．

【解析】

（1）．由P＝UI得

小灯泡L正常发光时的电流；

（2）．因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小;

由可得，电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为：

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：

；

当电压表的示数UR＝15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：

UL＝U﹣UR＝18V﹣15V＝3V，

则电路中的最小电流：

则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：

则滑动变阻器接人电路的阻值在12Ω～120Ω的范围时才能保证电路的安全；

（3）．当灯泡两端的电压最小，即UL＝3 V时，灯泡消耗功率最小，为：

．