Question

在右图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R₁为30欧，滑动变阻器R₂上标有“100Ω　3A”字样．当电键S闭合时，电流表A₁的示数为2.5安，电流表A₂指针偏转角度正好与A₁相同．求：
（1）电源电压U．
（2）为了能使电路中的各元件均能正常工作，变阻器在滑动过程中，接入电路的最小电阻R₂．

Answer 1

解：由电路图知：电阻R₁与R₂并联，电流表A₁测干路电流，电流表A₂测电阻R₁所在支路电流；因此电流表A₁示数应大于A₂示数，电流表A₂指针偏转角度与A₁相同，则它们的量程不同，A₁的示数是2.5A，则它的量程是3A，A₂的量程是0.6A，由于电流表A₂指针偏转角度正好与A₁相同，所以A₂示数 是0.5A；
（1）由以上分析知流过电阻R₁的电流I₁=I_A2=0.5A，则电源电压U=U₁=I₁R₁=0.5A×30Ω=15V；
答：电源电压U是15V．
（2）干路电流最大不能超过电流表A₁量程3安，干路最大电流I=3A，
流过电阻R₂的最大电流I₂=I-I₁=3A-0.5A=2.5A，则滑动变阻器接入电路的最小阻值R₂===6Ω；
答：滑动变阻器R₂接入电路的最小电阻是6Ω．
分析：分析电路结构，根据题意及电路结构确定两个电流表的量程及读数；
（1）求出流过电阻R₁的电流，已知电阻R₁的阻值，由欧姆定律求出电源电压；
（2）移动滑动变阻器滑片只能改变电流表A₂的示数，对电流表A₁没有影响，当电流表示数达到最大值---量程时，滑动变阻器的阻值最小，求出流过滑动变阻器的最大电流，由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小阻值．
点评：本题考查了欧姆定律的应用，分析电路图、结合题意确定两个电流表的量程及其读数是本题的难点，熟练掌握并联电路的特点、灵活应用欧姆定律是本题解题的关键．