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如图1示,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”,在AB间接入规格为“...

如图1示,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”,在AB间接入规格为“12V 12W”的灯泡,闭合开关,当变阻器的五分之一阻值连入电路时,灯泡正常发光.

1)求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压.

2R0是如图2示的RaRb之间任意取值的电阻,当在AB间接入电阻R0后,闭合开关,在保证电路安全的情况下,将滑片P从最右端向左滑动的过程中,电流表示数均出现过0.4A(电流表选择0﹣0.6A量程),求R0的取值范围及电压表示数的最大值和最小值.

 

(1)1A, 18V;(2)15Ω~25Ω, 12V、3V 【解析】 (1)在AB之间接入灯泡时,灯泡L与R串联时,灯泡正常发光,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可得,通过灯泡的电流即电路中的电流:I=IL===1A;由I=可得,滑动变阻器两端的电压:UR=I×R=1A××30Ω=6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=UL+UR=12V+6V=18V; (2)由图2可知,当Ia=Ib=2A时,Ua=20V,Ub=50V,则两电阻的阻值分别为:Ra===10Ω,Rb===25Ω,当电流表的示数为0.4A时,电路中的总电阻:R总===45Ω,当滑动变阻器的滑片位于最右端时,R0的阻值最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R0的最小阻值:R0小=R总﹣R=45Ω﹣30Ω=15Ω,又因R0是Ra和Rb之间任意取值的电阻,所以,R0的最大阻值:R0大=Rb=25Ω,所以,R0的取值范围为15Ω~25Ω;当R0=15Ω,滑动变阻器的滑片位于最右端时(变阻器接入阻值最大),电压表的示数最大,则电压表的最大示数UR大=I′R=0.4A×30Ω=12V;当R0=25Ω,电路中的电流最大为0.6A时,R0两端的电压最大,电压表的示数最小,此时R0两端的最大电压U0大=I大R0=0.6A×25Ω=15V,则电压表的最小示数UR小=U﹣U0大=18V﹣15V=3V.  
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1)电源电压。

2)若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,A3的指针恰好指在满偏的三分之二处,变阻器接入电路的可能值。

3)用一个新的电源替代原来的电源,只闭合S,在保证电路安全的情况下,电源电压的最大值。

 

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