Question

某校科技活动小组自制的电热手暖器如图所示．电源电压为6V，允许通过的最大电流为6A，发热体的电阻R₁=1.2Ω，R₃=1.8Ω．

(1)从安全出发，连入的电阻R_l的阻值不能小于多少?

(2)当开关调至“1”档时，电热手暖器消耗的功率为多少?并将该功率标在“1”档位置．

(3)该电热手暖器“2”档位置标明了“20W”字样，那么电阻R₂为多少?

(4)当开关分别调至“1”、“2”、“3”档时，通过R₂的最小电流为多少?

Answer 1

1) 当开关接“1”时, 电路中电阻最小，在电压不变的情况下电流最大，要保证电路的安全,即电路中的电流不能超过最大值6A．

根据欧姆定律I=U/R得，电阻R₁的最小阻值

R₁min=U/I = 6V/6A=1Ω

(2) 当开关接“1”时,电热手暖器只R₁接入电路，此时电热手暖器的功率：

P =UI =U ²/R =（6V）²/1.2Ω=30W (将30W标在图中R₁旁边)

(3) 开关调至“2”档时，电阻R₁、R₂串联

所以 电路中电流：I₂=U/（R₁＋R₂）

电路的功率：P₂=UI₂= U ²/（R₁＋R₂）

有 电阻：R₂=（U ²/P₂）－R₁

=（6V）²/20W-1.2Ω=0.6Ω

(4)分析电路可知,当开关接在“1”时,电阻R₂没有接入电路中,此时R₂中通过的电流最小为0