Question

在圖（a）所示的電路中，電源電壓為6伏且保持不變，定值電阻R₁的阻值為20歐，滑動變阻器R₂上標有“50Ω 2A”字樣。閉合電鍵S，移動變阻器R₂的滑片P到某一位置時，電壓表V的示數如圖（b）所示。

① 求定值電阻R₁消耗的電功率P₁。
② 求變阻器R₂連入電路的阻值。
③ 現用阻值分別為10歐、30歐的定值電阻替換R₁，求：在移動變阻器滑片P的過程中，電壓表示數的最大變化量。（寫出電壓表V示數最大變化量的計算過程）

Answer 1

①0.288瓦 ②30歐 ③5伏

解析試題分析：①由圖可讀出電壓表示數為2.4伏，P₁＝U₁²/R₁＝（2.4伏）²/20歐＝0.288瓦
②U₂＝U－U₁＝6伏－2.4伏＝3.6伏， U₂/ R₂＝U₁/R₁，R2= U₂ R / U₁₁＝30歐
③用阻值為10歐的定值電阻R₁¢替換R₁。當變阻器R₂的滑片P滑至左端時，變阻器連入電路的電阻為零，定值電阻R₁¢兩端的電壓最大，即為電源電壓6伏。當變阻器R₂的滑片P滑至右端時，變阻器連入電路的電阻為50歐，電路中的電流I¢為最小，電阻R₁¢兩端的電壓U₁¢最小。I¢＝U/（R₁¢＋R_2最大）＝6伏/（10歐＋50歐）＝0.1安,U₁¢＝I¢R₁＝0.1安×10歐＝1伏,電壓表V示數的最大變化量△U₁＝U－U₁¢＝6伏－1伏＝5伏.
考點：串聯電路計算