Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程為“0～3V”，滑動(dòng)變阻器R規(guī)格為“20Ω 1A”，燈泡L標(biāo)有“3.0V 1.5W”字樣（不考慮燈絲電阻變化）。在不損壞電路元件情況下，求：

（1）燈泡的電阻和正常工作的電流；

（2）滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍；

（3）該電路的最大功率？

Answer 1

【答案】（1）6Ω， 0.5A；（2）3Ω～12Ω；（3）2.25W

【解析】

(1)由P=UI可知，燈泡額定電流

I=PL額/UL額=1.5W/3.0V=0.5A

由I=U/R可知，燈泡電阻

RL=U/I=3V/0.5A=6Ω

(2)電路最大電流等于燈泡額定電流，由I=U/R可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值

R滑最小=(U-UL)/I=(4.5V-3V)/0.5A=3Ω

電壓表量程為0～3V，電壓表最大示數(shù)是3V，此時(shí)電路電流

I′=(U-UR)/RL=(4.5V-3V)/6Ω=0.25A

此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值

R滑最大=UR/I’=3V/0.25A=12Ω

則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是：3Ω～12Ω；

(3)燈泡正常發(fā)光時(shí)電路電流最大，此時(shí)電路消耗的功率最大，最大功率

P=UI=4.5V×0.5A=2.25W

答：(1) 燈泡的電阻為6Ω，正常工作的電流為0.5A。

(2) 滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍為3Ω～12Ω。

(3) 該電路的最大功率2.25 W。