Question

如圖所示的電路，電壓U保持不變．R₁=12Ω，滑動變阻器R₂標有“10Ω 2A”的字樣．滑動變阻器的滑片P在最右端時，通過電阻R₁的電流為0.5A．求：
（1）電壓U是多少？
（2）通過干路的電流是多少？
（3）移動滑動變阻器滑片P，在電路安全工作的情況下，R₂消耗的功率范圍．

Answer 1

解：（1）∵R₁與滑動變阻器的最大阻值R₂并聯，
∴電源的電壓U=U₂=U₁=I₁R₁=0.5A×12Ω=6V；
（2）滑片P在最右端時，R₂=10Ω，
通過R₂的電流I₂===0.6A，
干路電流I=I₁+I₂=0.5A+0.6A=1.1A；
（3）當通過R₂支路的電流為2A時，消耗的電功率最大，
則P_2max=UI_2max=6V×2A=12W；
當R₂=10Ω時，消耗的電功率最��；
則P_2min=UI₂=6V×0.6A=3.6W；
∴R₂消耗的功率范圍為3.6W～12W．
答：（1）電壓U為6V；
（2）通過干路的電流為1.1A；
（3）移動滑動變阻器滑片P，在電路安全工作的情況下，R₂消耗的功率范圍為3.6W～12W．
分析：（1）由電路圖可知，R₁與滑動變阻器的最大阻值R₂并聯，根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）根據歐姆定律求出通過滑動變阻器的電流，根據并聯電路的電流特點求出干路電流；
（3）根據滑動變阻器的銘牌可知，當通過R₂支路的電流為2A時，消耗的電功率最大，根據P=UI求出最大值；當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，其消耗的電功率最小，根據P=UI求出最小值，即可得出R₂消耗的功率范圍．
點評：本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律、電功率的計算，關鍵是會根據滑動變阻器的銘牌得出R₂支路的最大電流進一步求出最大電功率．