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如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器最大值为 R1=40Ω,小灯泡的电阻为 10Ω且保 持不变.当 S1、S2 均闭合且滑片 P 滑到 b 端时,电流表 A1、A2 的示数之比为 3:2;当 S1、 S2 均断开且滑片 P 置于滑动变阻器中点时,小灯泡 L 的功率为 10W.求:

(1)电阻 R2 的阻值;

(2)当 S1、S2 均闭合且滑片 P 在 b 端时,电压的示数; (3)整个电路消耗的最小电功率.



解:(1)当S1、S2均闭合且滑片P滑到b端时,小灯泡L短路,R1、R2并联,A1测总电流I,A2测R2电流I2

因为I:I2=3:2,根据并联电路电流规律:I=I1+I2,得I1=I﹣I2

所以:

由于R1与R2并联,电压相等,所以电流与电阻成反比,即

所以:

(2)当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器中点时,小灯泡L和R1串联

根据:P=I2RL可得I===1A

滑片在中点时,R1=20Ω

根据串联电路电阻规律:R=R1+RL=20Ω+10Ω=30Ω

电源电压:U=IR=1A×30Ω=30V

当S1、S2均闭合且滑片P在b端时,电压表测电源电压,所以电压表示数U=30V;

(3)当S1、S2均断开且滑片P滑到端b时,电路总电阻最大,电路消耗电功率最小

电路总电阻:R′=R1′+RL=40Ω+10Ω=50Ω

电路总功率:P===18W;


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