Question

如图所示的电路中，电源电压可调，定值电阻R₁的阻值为10Ω，电流表的量程：0~0.6A，电压表的量程：0~15V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。求：

(1)当电源电压调至6V时，开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由最右端移到最左端的过程中，电流表和电压表的示数变化范围；

(2)当电源电压调至9V时，为了保证电路安全，滑动变阻器的最小值。

Answer

(1) 0.2A~0.6A；4V~0V；(2)5Ω

【解析】

(1)由图可知，电阻和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压，闭合开关，滑动变阻器的滑片P在最右端时，变阻器连入电路的电阻最大，电路的总电阻最大，由I=可知电路中的电流最小，即电流表的示数的最小值

I最小==0.2A

此时变阻器两端的电压最大，即电压表的示数最大值

U最大=I最小R2大=0.2A×20Ω=4V

滑动变阻器的滑片P在最左端时，变阻器连入电路的电阻为零，电压表被短路，电压表的示数为零，电路的总电阻最小，由I=可知电路中的电流最大，即电流表的示数的最大值

I最大==0.6A

滑动变阻器的滑片P由最右端移到最左端的过程中，电流表变化范围为0.2A~0.6A，电压表的示数变化范围为4V~0V。

(2)当电源电压调至9V时，电流表的量程是0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流是 1A，为了保证电路安全，电路中最大电流是0.6A，此时电路的总电阻

R总′=15Ω

滑动变阻器的最小值

R2小= R总′- R1=15Ω-10Ω=5Ω

答：(1) 当电源电压调至6V时，开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由最右端移到最左端的过程中，电流表变化范围为0.2A~0.6A，电压表的示数变化范围为4V~0V；

(2)当电源电压调至9V时，为了保证电路安全，滑动变阻器的最小值是5Ω。