Question

如图所示，电灯L₁标有“6V  3.6W”的字样，电源电压U=18V，滑动变阻器最大阻值为60Ω．
（1）当S、S₂闭合，S₁断开，滑动变阻器的滑片P位于中点时，灯L₂恰好正常发光，电流表的示数为0.3A，求灯L₂的额定功率．
（2）当S、S₁闭合，S₂断开，如果电压表的量程为15V，而电流表的量程满足要求．为了保证电路安全，求滑动变阻器阻值允许变化的范围．

Answer 1

（1）当S、S₂闭合，S₁断开时，L₂与滑动变阻器串联，电路中的电流为0.3A，电源电压为18V，电路的总电阻R===60Ω，灯L₂的R₂=R﹣R₀=60Ω﹣30Ω=30Ω，则L₂的额定功率P₂=I²R₂=（0.3A）²×30Ω=2.7W．
（2）当S、S₁闭合，S₂断开时，L₁与滑动变阻器串联，电灯L₁的额定电压为6V，额定功率为3.6W，灯L₁工作的额定电流I₁===0.6A，灯L₁的电阻R₁===10Ω，由于灯L₁中的电流不能超过它的额定电流，故电路中的电流为灯L₁的额定电流，此时电路的总电阻R_总===30Ω，则滑动变阻器连入的最小电阻R_0小=R_总﹣R₁=30Ω﹣10Ω=20Ω；
当滑动变阻器两端的电压为15V时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，此时灯L₁的电压U₁′=U﹣U₀=18V﹣15V=3V，此时电路中的电流I′=I₁′===0.3A，则滑动变阻器连入电路的最大阻值R_0大===50Ω．