Question

在如圖所示的電路中，電源電壓為8V，滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為60Ω，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~15V。求（注：求解時(shí)畫(huà)出相應(yīng)的等效電路圖）：

（1）只閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A。則R₁為多少？
（2）只閉合開(kāi)關(guān)S₂時(shí)，電壓表示數(shù)為3.8V，此時(shí)小燈泡L正常發(fā)光。則小燈泡L的額定功率P_L額為多少？
（3）開(kāi)關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，為保證各電路元件安全使用，則滑動(dòng)變阻器R₂的可調(diào)范圍和電流表相應(yīng)的變化范圍分別是多少？

Answer 1

(1) 40（Ω）  （2）0.399(w)  （3）0.60~0.33A 

試題分析：(1) 只閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，等效電路圖如右圖，R1=U/I1=8/0.2=40（Ω）  
（2）只閉合開(kāi)關(guān)S₂時(shí)，等效電路圖如右圖，
IL=(U-UL)/R1=(8-3.8)/40=0.105(A)
小燈泡L的額定功率P_L額為: P_L額=" UL" IL =3.8×0.105=0.399(w)  
（3）開(kāi)關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，等效電路圖如右圖，干路電流最大
只能到達(dá)0.6A，此時(shí)通過(guò)R2的電流最大：I2大=0.6-0.2=0.4A
R2的最小值為：R2小="U/" I2大=8/0.4=20（Ω）
所以滑動(dòng)變阻器R₂的可調(diào)范圍是20~60Ω。
當(dāng)滑動(dòng)變阻器R₂接入電阻最大為60Ω時(shí)，
I2小=" U/" R2大=8/60=0.13（A）
這時(shí)干路電流最小為I2小=0.2+0.13=0.33（A）
所以電流表相應(yīng)的變化范圍是0.60~0.33A 
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉和斷開(kāi)時(shí)電路串并聯(lián)的辨別；難點(diǎn)是為保證各電路元件安全使用時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻大小的判斷．