如下图所示,电源两端电压不变,当闭合开关S 、S1 和S3 ,断开开关S2 ,滑动变阻器的滑片P 滑至某一

电功电能 已结 1 408
帅到惨绝人
帅到惨绝人 2021-4-4 10:45

如下图所示,电源两端电压不变,当闭合开关S S1 S3 ,断开开关S2 ,滑动变阻器的滑片P 滑至某一位置时,电压表的示数为U1 ,电阻R1 的电功率P1=8W ,电流表的示数为I1 :当闭合开关S S2 ,断开开关S1 S3 ,滑片P 滑至另一位置时,电压表的示数为U2 ,电阻R1 与滑动变阻器的总功率P2=3.5W ,电流表的示数为I2;当闭合开关S ,断开开关S1 S2 S3 ,滑片P 滑向B 端时,电阻R2 的电功率为P3 ,电流表的示数为I3 

已知:

R1

=

1

U1

=

4

R2

5

U2

7

求:

1 )电流I1 I2 之比;

2 )电功率P3


1条回答
  •  韩向前
    韩向前 (楼主)
    2021-4-20 09:21

    解析:当闭合开关S1 S3 ,断开开关S2 ,滑动变阻器的滑片滑至某一位置时,原电路的等效电路如下图甲所示,电路为R1与滑动变阻器接入电路的电阻RA组成的串联电路。电压表测量的是R1两端的电压U1;而当闭合开关S2 ,断开开关S1 S3 ,滑片滑至另一位置时,原电路的等效电路如图乙所示,此电压表测量的是R1RB(滑动变阻器接入电路的电阻)两端的总电压U2;当闭合开关,断开开关S1 S2 S3 ,滑片滑向端时,原电路的等效电路如图丙所示。

    1)由图甲和图乙可得:

    P1=U1I1P2=U2I2,所以



    P1











    I1

    =

    U1

    =

    P1

    ×

    U2

    =

    8W

    ×

    7

    =

    4

    I2

    P2

    P2

    U1

    3.5W

    4

    1



    U2












    2)由图甲、图乙可知:

    U1=I1R1U2=I2R1+RB),所以

    U1

    =

    I1R1

    =

    I1

    ×

    R1

    =

    4

    ×

    R1

    =

    4

    U2

    I2R1+RB

    I2

    R1+RB

    1

    R1+RB

    7

    解析最后一个等号形成的方程可得:
    RB=6R1…………①

    再从图甲、图乙中分析可见
    U=I1R1+RA);U=I2R1+RB+R2,

    I1R1+RA= I2R1+RB+R2   

    I1

    =

    R1+RB+R2

    =

    4

    I2

    R1+RA

    1

    将①式及题中R1R2的关系代入上式得:

    12R1

    =

    4

    R1+RA

    1

    RA=2R1…………

    由图甲和图丙所示的等效电路可知:

    U=I1R1+RA);U=I3R1+R2),

    I1R1+RA=I3R1+R2),同时考虑②式及题R1R2的大小关系得:

    I1

    =

    R1+R2

    =

    R1+5R1

    =

    2

    I3

    R1+RA

    R1+2R1

    1

    故,在图丙中,R2消耗的电功率为:

    P3=I32R2=

    1

    I12×5R1=

    5

    I12R1=

    5

    P1=

    5

    ×8W=10W

    2

    4

    4

    4


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