Question

在圖（a）所示的電路中，電源電壓為18伏保持不變，電阻R₁的阻值為10歐．閉合電鍵S，電流表A的示數如圖12（b）所示．求：
①電阻R₁兩端的電壓U₁．
②此時滑動變阻器R₂連入電路的阻值．
③現有標有“20Ω2A”、“50Ω1A”字樣的滑動變阻器可供選擇，去替換R₂，要求：在移動變阻器滑片P的過程中，定值電阻兩端電壓的變化量最大．
選擇：標有______字樣的滑動變阻器．求：定值電阻R₁兩端電壓的最大變化量△U₁．

Answer 1

由電路圖可知，R₁、R₂串聯，電流表測電路中的電流；
①I₁=0.8A，根據歐姆定律得
R₁兩端的電壓U₁=I₁R₁=0.8A×10Ω=8V；
②由U=U₁+U₂得，U₂=U-U₁=18V-8V=10V，
I₂=I₁=0.8A，
R₂=

U2

I2

=

10V

0.8A

=12.5Ω；
③當滑動變阻器R₂接入電路中的電阻為0時，定值電阻R₁兩端電壓的最大為電源電壓U₁′=18V，
此時電路中的電流：
I_max=

U1max

R1

=

18V

10Ω

=1.8A＞1A，
故選“202A”的滑動變阻器，
所以當R₂=20Ω時，R_max=R₁+R₂=10Ω+20Ω=30Ω，
I_1min=

U

Rmax

=

18V

30Ω

=0.6A，
U₁=I₁R₁=0.6A×10Ω=6V；
△U₁=U₁′-U₁=18V-6V=12V．
答：①電阻R₁兩端的電壓U₁為8V．
②此時滑動變阻器R₂連入電路的阻值為12.5Ω．
③標有“202A”字樣的滑動變阻器．
定值電阻R₁兩端電壓的最大變化量△U₁為12V．