Question

如图所示，L为标有“4V、3W”的小灯泡，滑动变阻器R最大阻值为12欧，R₀为定值电阻．求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻．
（2）当S₁、S₂都断开，滑片P滑到变阻器R的中点时，灯L恰好正常发光，求电源的电压．
（3）当S₁、S₂都闭合，滑片P滑到b端时，电流表的示数为1.0安，求R₀阻值．

Answer 1

解：
（1）∵U_L=4V，P_L=3W，
∴小灯泡正常发光时的电阻为：R_L==≈5.3Ω．
（2）当S₁、S₂都断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时，变阻器与灯泡串联（如图1所示）．

滑动变阻器R最大阻值为12Ω，则滑动变阻器此时进入电流知道电阻为==6Ω，
∴此时电路中的总电阻为：R_串=+R_L=6Ω+5.3Ω=11.3Ω，
而此时灯L正常发光，
∴此时电路中的电流为：I_串=I_L===0.75A，则电源电压为：U=I_串R=0.75A×11.3Ω=8.475V．
（3）当S₁、S₂都闭合且滑片P滑到b端时，电阻R0和滑动变阻器的最大阻值并联（如图2所示），

∵滑动变阻器的最大阻值接入电路R=12Ω，
∴通过滑动变阻器的电流为：I_R==≈0.7A，
而干路中的总电流I_并=1.0A，
∴通过电阻R₀的电流为：I₀=I_并﹣I_R=1.0A﹣0.7A=0.3A，
电阻R₀的阻值为：R₀===28.25Ω．