Question

【題目】某家用電器的電路模型如圖所示，在一般情況下，只需燈光照明，電源電壓為18V，R1為定值電阻，R2為發(fā)熱電阻絲改成的滑動變阻器，其上標有“30Ω 3 A”字樣，電流表A2的量程為0～3A，燈泡上標有“6 V 0.5A”的字樣。

（1）求燈泡正常工作時的電阻；

（2）閉合S，斷開S1、S2，燈泡正常發(fā)光，求R1的阻值；

（3）S、S1、S2均閉合時，求R2接入電路的最小值。

Answer 1

【答案】（1）12Ω （2）24 Ω （3）8Ω

【解析】（1）燈泡上標有“6V 0.5A”的字樣，表示燈的額定電壓為6V，燈的額定電流為0.5A，
則燈泡正常工作時的電阻： ；
（2）閉合S，斷開S1、S2，燈泡L與電阻R1串聯(lián)，而此時燈泡正常工作，
則此時電路中的電流為I=I額=0.5A，燈泡兩端的電壓為UL=U額=6V，而電源電壓為U=18V，
因串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和，
則電阻R1兩端的電壓為：U1=U-UL=18V-6V=12V，
由可得電阻R1的阻值： ．
（3）S、S1、S2均閉合時，燈短路，電阻R1和滑動變阻器R2并聯(lián)，電源電壓為U=18V，則U1=U2=U=18V，通過R1的電流： ，
電流表A2測干路中的總電流，電流表A2的量程為0～3A，
根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過變阻器的最大電流為：
I滑大=I總大-I1=3A-0.75A=2.25A，
由可得，變阻器允許接入電路中的最小電阻： ．
答：（1）燈泡正常工作時的電阻為12Ω；
（2）閉合S，斷開S1、S2，燈泡正常發(fā)光，R1的阻值為24Ω；
（3）S、S1、S2均閉合時，R2接入電路的最小值為8Ω．