右图所示是一个分压电路。图中的负载电阻R1=100欧姆,电源电压是15伏特,伏特表的量程为15伏特,滑动变阻器RAB上标有“150Ω 0.15A”字样。当滑片P自左向右移动时,电源电压保持不变,但伏特表的示数会发生变化。问:
(1)电阻R1和RAP、RPB中哪一个通过的电流最强(说明理由)?
(2)在不损坏电路元件的前提下,伏特表示数的变化范围是多少?
解析:
(1)由电路图可知,电阻R1与RAP并联后再与RPB串联,
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知:
在三个电阻中,通过干路电阻RPB的电流最大。
(2)设P移到AB间某点时流过PB的电流I恰好等于0.15安,设AP电阻为R2,PB电阻为R3.如图所示,则有:
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以
I1R1=I2R2=(I﹣I1)R2 ﹣﹣﹣﹣﹣①
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以
U=I2R2+IR3=(I﹣I1)R2+I(RAB﹣R2)﹣﹣﹣②
将I=0.15安、RAB=150Ω、R1=100Ω、U=15V;
代入上式,由①、②可解出
I1=0.075A;
U1=I1R1=0.075×100伏=7.5V,
故电压表的变化范围是:0~7.5V。
故
(1)过RPB中的电流最强,因本电路是R1与RAP并联后再与RPB串联的混联电路,RPB中的电流为干路电流;
(2)在不损坏电路元件的前提下伏特表示数的变化范围是0~7.5V。
微信扫码关注三人行问答社区 公众号