Question

如圖，電源電壓U＝6 V，R₁＝20 Ω，滑動(dòng)變阻器的最大電阻R₂＝40 Ω，小燈泡的額定電壓為12 V（燈絲電阻不隨溫度變化），閉合開關(guān)S.求：
（1）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都斷開時(shí)，電路的最小電功率是多少？
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.4 A．小燈泡的額定功率是多少？
（3）當(dāng)開關(guān)S₂閉合，S₁斷開時(shí)，電流表的最大示數(shù)是多少？此時(shí)通電5 min，電阻R₁產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

解：
（1）當(dāng)開關(guān)S閉合S₁、S₂斷開，滑片P在最右端時(shí)，R₁與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電路的總功率最小
R_總＝R₁＋R₂＝20 Ω＋40 Ω＝60 Ω.
P_小＝==0.6W
（2）當(dāng)開關(guān)S、S₁、S₂都閉合，滑片P在最右端時(shí)，燈與滑動(dòng)變阻器并聯(lián) U＝U_燈＝U₂＝6 V.
I₂＝==0.15 A．
I_燈＝I－I₂＝0.4 A－0.15 A＝0.25 A.
R_燈＝==24 Ω.
P_燈＝==6 W．
（3）當(dāng)開關(guān)S、S₂閉合S₁斷開，滑片P在最左端時(shí)，只有R₁連入，電流表示數(shù)最大
I_大＝=＝0.3 A．
Q＝I_大²R₁t＝（0.3 A）²×20 Ω×5×60 s＝540 J．