Question

在图15（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，定值电阻R₁的阻值为20欧，滑动变阻器R₂上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S，移动变阻器R₂的滑片P到某一位置时，电压表V的示数如图15（b）所示。

① 求定值电阻R₁消耗的电功率P₁。

② 求变阻器R₂连入电路的阻值。

③ 现用阻值分别为10欧、30欧的定值电阻替换R₁，求：在移动变阻器滑片P的过程中，电压表示数的最大变化量。（写出电压表V示数最大变化量的计算过程）

Answer 1

①I＝U₁/R₁＝2.4伏/20欧＝0.12安                                      1分

P₁＝U₁I                                                                      1分

＝2.4伏×0.12安＝0.288瓦                                        1分

②U₂＝U－U₁＝6伏－2.4伏＝3.6伏                         1分

R₂＝U₂/I                                                                     1分

＝3.6伏/0.12安＝30欧                               1分

③用阻值为10欧的定值电阻R₁¢替换R₁。                    1分

当变阻器R₂的滑片P滑至左端时，变阻器连入电路的电阻为零，定值电阻R₁¢两端的电压最大，即为电源电压6伏。                    

当变阻器R₂的滑片P滑至右端时，变阻器连入电路的电阻为50欧，电路中的电流I¢为最小，电阻R₁¢两端的电压U₁¢最小。

I¢＝U/（R₁¢＋R_2最大）＝6伏/（10欧＋50欧）＝0.1安

U₁¢＝I¢R₁＝0.1安×10欧＝1伏                         1分

电压表V示数的最大变化量△U₁＝U－U₁¢＝6伏－1伏＝5伏  1分