Question

如图所示，电源电压U=12V，小灯泡L标有“6V  3W”字样，R₂=12Ω．当S闭合，S₁、S₂断开，R₁的滑片在变阻器的中点时，L正常发光．求：
（1）L正常发光时的电阻．
（2）滑动变阻器的最大阻值．
（3）S、S₁、S₂都闭合时，调节滑动变阻器，整个电路消耗电功率的最小值．

Answer 1

解：（1）灯泡正常发光时，两端的电压为U_L=6V，功率P_L=3W，灯泡的电阻
R_L===12Ω；
（2）当S闭合，S₁、S₂断开，R₁的滑片在变阻器的中点时，灯泡与滑动变阻器最大阻值的一半串联
∵灯泡正常发光
∴电路中的电流
I=I_L===0.5A
滑动变阻器两端的电压
U_滑=U﹣U_L=12V﹣6V=6V
滑动变阻器接入电路的电阻
===12Ω
∴R₁=24Ω
（3）S、S₁、S₂都闭合时，调节滑动变阻器的滑片位于b端时电路中的电阻最大，电路消耗的电功率最小，整个电路消耗的最小电功率：
P=P₂+P₃=+=+=18W