小民设计了一种提示客人来访的电路模型，

电学及电磁联系已结

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xiaoxiao 2020-2-20 14:45

小民设计了一种提示客人来访的电路模型，如图所示，S闭合后，S₁闭合L₁亮对应前门来人，S₂闭合L₂亮对应后门来人。电源电压为18V恒定，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，灯L₁和L₂的规格分别为“6V 1.8W”和“6V 1.2W”，滑动变阻器R的规格为“270Ω1.5A”，不计温度对灯丝电阻的影响。求：

整壶水的质量	2kg
额定电压	220V
加热时的总功率	1000W
保温时的功率	44W

(1) 灯L₁的电阻。

(2)闭合开关S、S₁，调节滑动变阻器的滑片使灯正常发光，此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少？

(3)在滑片移动过程中，要求电路元件安全使用，整个电路最少消耗多少电功率？

1条回答

洪老师 (楼主)

2020-2-20 15:10

解析：
（1）灯L₁的电阻是：
R₁=U₁²/P₁=(6V)²/(1.8W)
=20Ω
（2）此时灯泡与R₁串联。L₁正常发光时电流中的电流
I=I_p=I₁=P₁/U₁=1.8W/(6V)
=0.3A
灯泡两端的实际电压是：
U₁=I₁R₁=0.3A×20Ω
=6V
滑动变阻器两端的电压及其接入电路的电阻分别是：
Up=U-U₁’=18V-6V
=12V
R_p=U_p/I_p=12V/(0.3A)
=40Ω
(3)电阻最大，电流最小时，电压表的示数最大，即此时滑动变阻器两端的电压是：
Up’=15V
此时电路中的电流及最小功率分别为：
I_min=I_Lmin=(U-U_pmax)/R_L
=(18V-15V)/(20Ω)
=0.15A
P_min=UI_min=18V×0.15A
=2.7W

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