Question

【題目】如圖所示，A、B兩端間電壓U=6V，且保持不變，R1=10Ω，R2=20Ω．a、b兩端接不同的電阻Rf時，R1的電功率不同，其最小值為________W；a、b兩端不接電阻時，c、d兩端的電壓稱為空載電壓，若要求c、d兩端的電壓不得低于空載電壓的60%，Rf的阻值范圍應為________．

Answer 1

【答案】 0.4 Rf≥10Ω

【解析】（1）由電路圖可知，R2與Rf并聯，根據并聯電路電阻規律可知，因為并聯時，相當于導體變粗了，所以任意大小的電阻與R2并聯時，其總電阻都是減小的；

即R2與Rf并聯的最大總電阻為20Ω，

根據串聯電路分壓特點可知，R并兩端的電壓最大，

此時電阻R1兩端的電壓最小，根據可知，R1的電功率最小，

根據串聯電路電阻規律可知，電路總電阻：

則電路中的電流：，

由歐姆定律得，電阻R1兩端的電壓：

，

則R1的最小電功率：

，

（2）a、b兩端不接電阻時，即由第一問可知：

，，

即：c、d兩端的空載電壓，

由題意知，a、b兩端接不同的電阻Rf時，c、d兩端的最小電壓：：

，

則此時電阻R1兩端的最大電壓：

，

電路中的最大電流：

，

則有：，

解得：，即為a、b兩端接入的最小電阻為10Ω，所以Rf的阻值范圍應為。