Question

如图R₁=5Ω，R₂为滑动变阻器，电阻为0～20Ω．电源电压U=4.5V保持不变，所使用的电流表量程是0-0.6A，电压表量程是0-3V，为使电流表，电压表不致损坏，滑动变阻器接入电路中的电阻需满足什么条件？

Answer 1

由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，电路中的总电阻变大，
∵I=

U

R

，
∴电路中电流表的示数变小、并联在R₁两端电压表的示数变小，
则滑动变阻器的电阻可以完全接入电路中；
（2）当电压表的示数为3V时，电路中的电流：
I=

U1

R1

=

3V

5Ω

=0.6A，
∵电流表量程是0～0.6A，
∴电路中的最大电流为I=0.6A，这时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
此时电路中的总电阻：
R=

U

I

=

4.5V

0.6A

=7.5Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R₂=R-R₁=7.5Ω-5Ω=2.5Ω；
综上所述，滑动变阻器接入电路中的电阻范围为R₂≥2.5Ω．
答：滑动变阻器接入电路中的电阻范围为R₂≥2.5Ω．