在如图所示的电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,电源电压U=18V.灯泡的

100 | 初中学生 |浏览938次
收藏|2015/01/14 12:48

在如图所示的电路中,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为015V,电源电压U=18V.灯泡的阻值保持不变.(请画出每个小题的等效电路图)

1)闭合开关S1S3时,电路消耗的功率为16.2W,则灯泡R1的阻值为多少?

2)闭合开关S1S2S3时,电路消耗的总功率为27W,则灯泡R2的阻值为多少?(请写出该小题的解题思路后再求解)

3)闭合开关S4.然后,分别闭合S1S2,在不损坏电流表、电压表的情况下,通过调节滑动变阻器,使电路中的电流都达到允许的最大值.这两种情况滑动变阻器消耗的功率之比为多少?

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2015/01/14 19:47

解析:

1)当闭合开关S1S3时,原电路等效电路如下:

故,灯泡R1的阻值为:

R1=

U2

=

18V2

=

20Ω

P1

16.2W

2)闭合开关S1S2S3时,原电路等效电路如下:

可先根据P=P1+P2计算出R2消耗的功率,再根据P=U2/R计算出R2的电阻。由于并联,R1消耗的功率不变,R2消耗的功率为:
P2=P-P1=27W-16.2W=10.8W

R2的阻值:

R2=

U2

=

18V2

=

30Ω

P2

10.8W

3)当闭合开关S4S1时,原电路等效电路是:

若电流电流为0.6A,则R1两端的电压为:
U1=I1R1=0.6A×20Ω=12V<15V

所以此时电路允许通过的最大电流为0.6A,滑动变阻器消耗的功率为:

P最大=U-U1I最大=18V-12V)×0.6A=3.6W

当闭合开关S4S2时,原电路等效电路是:

 

R2两端电压为最大15V时,电路中的电流为:

I’=

U

=

15V

=

0.5A<0.6A

R2

30Ω

故两电表均安全。此时滑动变阻器消耗的最大功率为:
P最大’=U-U2I’=18V-15V)×0.5A=1.5W

其比值为:

P最大

=

3.6W

=

12

P最大

1.5W

5

 


陈老师

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