Question

如圖所示，電源電壓為12V且恒定不變，電阻R₁的阻值為40Ω，電阻R₃的阻值為60Ω．當(dāng)開關(guān)S、S₁和S₂都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.8A，求：

（1）電阻R₂的阻值是多少？

（2）當(dāng)開關(guān)S閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，通過電阻R₂的電流是多少？

（3）當(dāng)開關(guān)S閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，電阻R₁在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量？

 

Answer 1

分析：    （1）當(dāng)開關(guān)S、S₁和S₂都閉合時(shí)，R₂和R₃并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過R₃的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R₂的電流，利用歐姆定律求出R₂的阻值；

（2）當(dāng)開關(guān)S閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流即為通過電阻R₂的電流；

（3）當(dāng)開關(guān)S閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，根據(jù)焦耳定律求出電阻R₁在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量．

解答：    解：（1）當(dāng)開關(guān)S、S₁和S₂都閉合時(shí)，R₂和R₃并聯(lián)，電流表測干路電流，

∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

∴根據(jù)歐姆定律可得，通過R₃的電流：

I₃===0.2A，

∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

∴通過R₂的電流：

I₂=I﹣I₃=0.8A﹣0.2A=0.6A，

則：R₂===20Ω；

（2）當(dāng)開關(guān)S閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，

∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

∴電路中的電流即通過電阻R₂的電流：

I===0.2A；

（3）當(dāng)開關(guān)S閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，R₁在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量：

Q₁=I²R₁t=（0.2A）²×40Ω×10s=16J．

答：（1）電阻R₂的阻值是20歐；

（2）通過電阻R₂的電流是0.2A；

（3）當(dāng)開關(guān)S閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，電阻R₁在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是16J．