Question

19．如图是利用滑动变阻器控制电流的电路，其中电阻R为60欧姆，它与滑动变阻器串联在电路中，通过电阻的电流可在10毫安～100毫安范围内调节．
（1）选用电源的电压应为多大？
（2）变阻器的总电阻为多大？额定电流至少要多大？
（3）上述电路能否使电阻R两端的电压调为零？请说明理由．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，当滑片位于a端时，电路为R的简单电路，此时通过电阻的电流最大，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）当滑片位于b端时，两电阻串联，电路中的电流最小，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，通过滑动变阻器的电流即为其最小额定电流；
（3）根据串联电路电阻的分压特点可知，电路不能使电阻R两端的电压调为零．

解答 解：（1）由于电阻R的大小为60Ω，当滑变接入为0Ω 时，电流表示数最大为100毫安；由I=$\frac{U}{R}$可知，电源电压：U=IR=0.1A×60Ω=6V；
（2）当变阻器接入电阻的阻值最大时，电流表示数最小；
由I=$\frac{U}{R}$可知，R_总=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.01A}$=600Ω；
则滑动变阻器接入电路的阻值：R_滑=R_总-R=600Ω-60Ω=540Ω；
由于电流表可在10毫安～100毫安范围内调节，则滑动变阻器的额定电流至少需要100毫安．
（3）不能，由U=$\frac{60Ω}{60Ω+{R}_{滑}}$×6V可知，当R滑增大时，U将减小，当R滑达到最大值540Ω时，U取到最小值，即不能为0．
答：（1）选用电源的电压应为6V；
（2）变阻器的总电阻为540Ω；额定电流至少为100mA；
（3）不能，由U=$\frac{60Ω}{60Ω+{R}_{滑}}$×6V可知，当R滑增大时，U将减小，当R滑达到最大值540Ω时，U取到最小值，即不能为0．

点评 本题考查了电路的动态分析，关键是电路中最大电流和最小电流时滑片位置的判断和电路串并联的辨别．