Question

如圖，電源電壓18 V且保持不變，電流表接“0～0.6 A”量程，電壓表接“0～15 V”量程，燈泡上標(biāo)有“6 V 3 W”字樣，燈絲電阻保持恒定不變。求：
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4 A時(shí)，電壓表的示數(shù)；
（3）為了保證電路的安全，滑動(dòng)變阻器的最大阻值和允許接入的最小電阻.

Answer 1

解：
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為：I_額=P_額/U_額=3W/6V=0.5A；
（2）燈泡燈絲電阻為R_L=U_額²/P_額=（6V）²/3W=12Ω，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，燈泡兩端的電壓為： U_L1=I₁×R_L=0.4A×12Ω=4.8V，則電壓表的示數(shù)為：U_R0=U-U_L1=18V-4.8V=13.2V
（3）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)電壓表示數(shù)應(yīng)等于15V，此時(shí)燈泡兩端電壓為： U_L2=18V-15V=3V 此時(shí)電路中的電流為I₂=U_L2/R_L=3V/12Ω=0.25A 滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值為： R_m=U_m/I₂=15V/0.25A=60Ω，電路中的最大電流為I_m=0.6A，此時(shí)電路中的總電阻為： R_總=U/I_m=18V/0.6A=30Ω 則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為 R_a=R_總-R_L=30Ω-12Ω=18Ω。