问题描述:
如图所示,电源电压恒为4V,灯泡标有“4V 2W”字样(灯丝电阻不变).当S1、S2都闭合,且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,电流表示数为0.9A,此时灯泡的功率为P1,当S1、S2都断开时,灯泡实际消耗的功率为P2,且P2:P1=1:4.求:(1)灯泡的额定电流;
(2)R2的最大阻值;
(3)当S1、S2都闭合时,电路消耗的最小功率;
(4)当S1、S2都断开时,R1工作2min消耗的电能.
最佳答案:
(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:IL额=
PL额 |
UL额 |
2W |
4V |
(2)当S1、S2都闭合时,R2与灯泡L并联,电流表测干路电流;
由于此时UL实=U=4V=UL额,所以灯泡正常发光,则P1=PL额=2W,
通过灯泡的实际电流:IL=IL额=0.5A,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,
通过变阻器的电流:I2=I-IL=0.9A-0.5A=0.4A,
由I=
U |
R |
U |
I2 |
4V |
0.4A |
此时滑片P在中点,所以R2的最大阻值:R2=2R2′=2×10Ω=20Ω;
(3)当S1、S2都闭合时,R2与灯泡L并联,当滑动变阻器为最大阻值时,电路消耗的功率最小;
则变阻器R2的功率:P变=
U2 |
R2 |
(4V)2 |
20Ω |
并联电路各支路独立工作、互不影响,故灯泡的功率不变,仍然为PL额=2W,
所以电路消耗的最小功率:P最小=PL额+P变=2W+0.8W=2.8W;
(4)根据P=
U2 |
R |
| ||
PL额 |
(4V)2 |
2W |
当S1、S2都断开时,R1与灯泡L串联,
已知P2:P1=1:4,则P2=
1 |
4 |
1 |
4 |
由P=
U2 |
R |
P2RL |
0.5W×8Ω |
串联电路中的电流:I′=
UL |
RL |
2V |
8Ω |
由串联电路中总电压等于各分电阻两端的电�
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