Question

如圖R₁=5Ω，R₂為滑動變阻器，電阻為0～20Ω．電源電壓U=4.5V保持不變，所使用的電流表量程是0-0.6A，電壓表量程是0-3V，為使電流表，電壓表不致損壞，滑動變阻器接入電路中的電阻需滿足什么條件？

Answer 1

由電路圖可知，R₁與R₂串聯，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當滑動變阻器接入電路中的電阻變大時，電路中的總電阻變大，
∵I=

U

R

，
∴電路中電流表的示數變小、并聯在R₁兩端電壓表的示數變小，
則滑動變阻器的電阻可以完全接入電路中；
（2）當電壓表的示數為3V時，電路中的電流：
I=

U1

R1

=

3V

5Ω

=0.6A，
∵電流表量程是0～0.6A，
∴電路中的最大電流為I=0.6A，這時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
此時電路中的總電阻：
R=

U

I

=

4.5V

0.6A

=7.5Ω，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動變阻器接入電路中的最小阻值：
R₂=R-R₁=7.5Ω-5Ω=2.5Ω；
綜上所述，滑動變阻器接入電路中的電阻范圍為R₂≥2.5Ω．
答：滑動變阻器接入電路中的電阻范圍為R₂≥2.5Ω．