Question

【題目】如圖甲是“電子技師”學生社團所使用的迷你電烙鐵，銘牌標有“6V12W”。社團小組對其，使電烙鐵溫度可調，圖乙為小組設計的電路簡圖。閉合開關，當滑動變阻器（銘牌標有“15Ω2A”）接入電路的電阻為6Ω時，電烙鐵剛好正常工作。不考慮溫度對電阻的影響，求：

（1）當電烙鐵正常工作時，通過電烙鐵的電流和電烙鐵的電阻。

（2）該電路兩端的電源電壓。

（3）該電路中電烙鐵的最小實際功率。

Answer 1

【答案】（1）2A、3Ω；（2）18V；（3）3W。

【解析】

（1）因為電烙鐵的銘牌標上有“6V 12W”，所以由P=UI知道，電烙鐵剛好正常工作時通過的電流是：I1 =P1/U1=12W/6V=2A，

由I=U/R知道，電烙鐵的電阻是：R1 =U1/I1=6V/2A=3Ω；

（2）由電路圖知道，電烙鐵R1 與滑動變阻器R2 串聯，因為串聯電路中各處的電流相等，所以，當電烙鐵正常工作時R2 兩端的電壓是：U2 =I2 R2 =2A×6Ω=12V，

又因為串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，該電路兩端的電源電壓是：

U=U1 +U2 =6V+12V=18V；

（3）由P=UI知道，當R2 接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小，電烙鐵的實際功率最小，即電路中的最小電流是：I=U/（R1+R2大）=18V/（3Ω+15Ω）=1A，

故該電路中電烙鐵的最小實際功率是：P1小 =I2 R1 =（1A）2 ×3Ω=3W。