一根粗细均匀,用同种材料制成的电阻丝,阻值为R1=20Ω.若将其对折多次后,其长度变为原来的,其阻值为R2; 若将其均匀拉长为原来的5倍,其阻值为R3.(已知电阻丝的阻值和它的长度成正比,和它的横截面积成反比)求:
(1)R2和R3阻值大小;
(2)若将R1、R2和R3这样的三个电阻串联接在电路中,三个电阻的电功率之比;
(3)若将R1、R2和R3这样的三个电阻并联接在电路中,三个电阻的电功率之比.
解析:
(1)对折后,每个对折边的电阻为10Ω,对折后等效成两个10Ω电阻并联,故其对效电阻:
R2=5Ω
(2)若将拉长为原来的5倍,则其横载面积为原来的5分之1,则长度增加为原来5倍,其电阻增大5倍,横截面积变成原来的5分之1,其电阻又增大5倍,故其电阻共增加到原来的25倍。因此
R3=25R1=25×20Ω=500Ω
(3)并联时,其电压相等,根据公式P=U2/R知,电功率与电阻成反比。故
P1:P2=R2:R1=5Ω:20Ω=1:4=25:100
P2:P3=R3:R2=500Ω:5Ω=100:1
故:
P1:P2:P3=25:100:1
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