Question

16．如圖所示電路中，電源電壓為30V，定值電阻為30Ω，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“60Ω，1.5A”字樣，電流表量程為“0-3A”，在確保電路安全使用的情況下，電路消耗的最大功率為75W，滑動(dòng)變阻器接入的最小阻值為20Ω．

Answer 1

分析 由電路圖可知，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表測(cè)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(guò)R的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電流表的示數(shù)最大時(shí)通過(guò)變阻器的電流，然后與滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流1.5A，相比較確定通過(guò)的最大電流，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出變阻器接入電路中的最小阻值，然后根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路的最大電流，利用P=UI求出電路消耗的最大功率．

解答 解：由電路圖可知，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過(guò)R的電流：
I_R=$\frac{U}{R}$=$\frac{30V}{30Ω}$=1A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，當(dāng)電流表的示數(shù)I_A=3A時(shí)，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流：
I_滑=I_A-I_R=3A-1A=2A，
因滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1.5A，
所以，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流I_滑大=1.5A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，最小為：
R_滑小=$\frac{U}{{I}_{滑大}}$=$\frac{30V}{1.5A}$=20Ω，
電路的最大電流：
I=I_滑大+I_R=1.5A+1A=2.5A，
電路消耗的最大功率：
P=UI=30V×2.5A=75W．
故答案為：75；20．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，會(huì)確定通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流是關(guān)鍵．