Question

小紅同學(xué)自制了一個(gè)卡通福娃，她想用亮度可調(diào)節(jié)的紅、綠燈做它的眼睛。她選用規(guī)格為“6V 3W”的紅燈和“6V 6W”的綠燈及“18Ω  1.5A”的滑動(dòng)變阻器等元件設(shè)計(jì)了如下電路。當(dāng)閉合開關(guān)S、S₁、S₂、滑動(dòng)變阻器的滑片P移至b端時(shí)，兩燈都正常發(fā)光(電源電壓不變)。問：

(1)電源電壓為多少伏?

(2)兩燈都正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)為多少?

(3)S、S₂閉合、S₁斷開，電流表示數(shù)為0.25A時(shí)．滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為多少?

(4)該電路中最大電功率和最小電功率分別為多少?

Answer 1

（1）s、s₁、s₂都閉合、滑片P在b端時(shí)，兩燈并聯(lián)，R₁=0．

     因?yàn)閮蔁舳颊�常發(fā)光，所以電源電壓U=6V

 (2)兩燈都正常發(fā)光時(shí)，(的示數(shù)為干路上的電流)

 I=I_紅+I_綠=3W/6V+6W/6V=1.5A

(3)當(dāng)S、S₂閉合、S₁斷開時(shí)，變阻器R₁與L_串串聯(lián)

R_綠=U_綠²/P_綠=6²/6=6歐

總電阻R=U/I=24Ω，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻R₁=R―R_綠=240Ω―6Ω=24Ω

（4）當(dāng)S、S₁、z都閉合、滑片P在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻為0，兩燈并聯(lián)并且兩燈都正常發(fā)光，此時(shí)總電阻最小，電路中的電功率堆大，Pmin=6W+3W=9W

當(dāng)S、S₁閉合、S₂斷開，滑片P在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器與紅燈串聯(lián)，此時(shí)總電阻最大。電路中的電功率最小

此時(shí)R₁=18歐，R_紅=U_紅²/P_紅=6²/3=12歐

最小功率P_min=U²/（R₁+R_紅）=6²/（18+12）=1.2W