在一个电路中,R1,R2(滑动变阻器)串联,V1测量R1两端电压,V2测量R2两端电压,电流表测量干路电流。电源电压为18V且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样,两电压表的规格相同。闭合电键S后,电流表示数为0.8A,电压表V2的示数为14V。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)请用定值电阻R0来代替电阻R1.要求:移动变阻器的滑片P,使电压表V1和V2的指针分别都能处于图示位置(接3的接线柱,示数为1.2V,接15的接线柱示数为6V),且电路正常工作。求:
第一,符合上述条件的定值电阻R0的范围是多少欧;
第二,满足上述要求时,若定值电阻R0分别取最小和最大阻值连入电路,在两种情况下各自电流表示数的最小值。(写明必要理由)
解析:补充电路图如下:
(1)由于R1与R2串联,故
R1两端的电压:U1=U-U2=18-14=4(V)
R1的阻值:
R1=U1/I1=4/0.8=5(Ω)
(2)显然,电流的量程为0~3A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故电路允许通过的最大电流为1A.此时滑动变阻器两端的电压为6V.故
U0mam=U-U2’=18-6=12(V)
Ro的最小电阻为:
Romin=Uomam/Imax=12/1=12(Ω)
当滑动变阻器最大,R2’=50Ω,且Ro电阻最大时,Ro两端电压为6V,故电路中的电流:
Imin=I2’=U2’/R2’=(18-6)/50=0.24(A),则
Romax=Uo’/Imin=6/0.24=25(Ω)
可见,满足条件的Ro范围为:12Ω~25Ω
(3)当Ro=12Ω时,整个电路最大电阻为
R=Ro+R2max=12+50=62(Ω)
最小电流:I=18/62=0.29(A)
同时当Ro取最大值,即25Ω时,电路中的最小电流为:
I’=U/(Ro’+R2max)=18/(25+50)
=0.24(A)
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