老式台灯亮度调节器电路原理图如图所示,已知电源供电电压U=3V保持不变,灯泡L标有“3V、1.5W”字样,且灯泡电阻的变化忽略不计,与灯泡串联的亮度调节器实际上就是一个滑动变阻器,滑动变阻器的最低点c下端阴影段为绝缘材料(相当断路开关),则:
(1)此台灯工作时灯泡电阻是多大?
(2)若滑动变阻器接入电路的电阻R=6Ω时,灯泡的实际电功率是多少?
(3)当滑动变阻器的滑片P分別滑至中点b和最低点c时,灯泡电功率之比是9∶4,那么滑动变阻器最大电阻值(即ac段导体电阻)是多少?
如图所示,电源电压保持不变,有一个额定电压为12V的小灯泡,其U-I图像如图乙所示,滑动变阻器R2上标有“25Ω 2A”字样,定值电阻R1=40Ω。只闭合开关S1,滑片处于某一位置a时,电流表的示数Ia=0.4A,滑动变阻器的功率为Pa,电阻为Ra;只闭合开关S2,滑片位于位置b时,电流表的示数为Ib,滑动变阻器的功率为Pb,电阻为Rb。已知:Ra∶Rb=9∶4,Pa∶Pb=4∶1。
(1)小灯泡的额定功率是多少?
(2)Ia∶Ib为多少?电源电压是多少?
(3)重新选择电流表和电压表量程,用阻值合适的定值电阻代替R1接入电路,要求在只闭合开关S2时,电流表和电压表示数分别能达到满偏,且电路能正常工作,求电路的总功率的最大值和最小值分别是多少?
如图所示,电源电压为6V,R1、R2、R3为定值电阻,每个电阻的阻值可能是10Ω、15Ω或20Ω三种阻值之一,当开关S闭合时,改变电路中开关S1、S2的状态,电流表的示数会有三种不同的电流值,其中最小值与最大值之比为1∶10,且电路消耗电功率的最大值是9W。求:
(1)电路消耗电功率最大时,电流表的示数;
(2)当S闭合,S1、S2断开时,连入电路的总电阻;
(3)定值电阻R2的阻值。
如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器R的规格为“30Ω 1A”,当滑动变阻器的滑片滑到任何一端时,都会有一只电表恰好满偏。电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。
(1)求定值电阻R0的阻值和电源电压。
(2)将定值电阻R0换成一只额定功率为1.2W的小灯泡,当一只电表的指针指到满偏刻度的三分之二位置时,小灯泡正常发光。求小灯泡的灯丝电阻R。(电路各元件安全,灯丝电阻不随温度变化)
如图所示的电路中,电源电压为18V且不变,灯泡L上标有“15V 5W”字样(灯泡电阻不随温度变化),电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω 1A”字样,电压表选用“0~3V”量程,电流表选用“0~3A”量程。求:
(1)开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)开关S、S2闭合,S1断开,当电压表示数为2V时,电阻R1的电功率;
(3)开关S、S2闭合,S1断开,用电阻R0来替换电阻R1,要求:通过移动变阻器滑片,电压表能发生满偏且电路各元件均能正常工作,求电阻R0的取值范围。
如图甲所示的电路中,电源电压为18V且不变,滑动变阻器R0上标有“60Ω 1.5A”字样,灯泡L的额定电压为20V,其电流与电压的关系图像如图乙所示。闭合开关S,电流表的示数为0.3A。
(1)求此时灯泡L的实际功率和滑动变阻器R0的电功率;
(2)现有三个定值电阻,规格分别为A(40Ω)、B(20Ω)、C(10Ω),请从中选择一个来替换灯泡,并选择合适的电表量程(电压表有0~3V和0~15V两个量程,电流表有0~0.6A和0~3A两个量程),要求:在移动滑动变阻器滑片的过程中,不更换电表量程,两电表的指针分别能达到满刻度,且电路能正常工作。
①求定值电阻应选用的规格;
②满足上述要求时,滑动变阻器R0连入电路的阻值范围。