Question

（6分）如圖所示的電路中，電源電壓為18V且保持不變，電阻R₁的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“50Ω  1A”字樣．閉合開關(guān)S后，通過R₁的電流為0.6A．求：

（1）電阻 R₁的兩端的電壓U₁；
（2）此時(shí)電流通過R₂消耗的電功率P₂；
（3）計(jì)算在移動(dòng)滑片的過程中電壓表的最小示數(shù)．

Answer 1

（1）電阻R₁的兩端的電壓為6V；（2）此時(shí)電流通過R₂消耗的電功率為7.2W；（3）在移動(dòng)滑片的過程中電壓表的最小示數(shù)為8V．

試題分析：（1）知道R₁的阻值和通過的電流，根據(jù)歐姆定律可得，電阻R₁的兩端的電壓：U₁=I₁R₁=0.6A×10Ω=6V；
（2）∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，∴此時(shí)R₂兩端的電壓：U₂=U-U₁=18V-6V=12V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，∴此時(shí)電流通過R₂消耗的電功率：P₂=U₂I₂=U₂I₁=12V×0.6A=7.2W；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小時(shí)兩端的電壓最小，此時(shí)電路中的電流最大，假設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0，此時(shí)電路中的電流：I=U/R=18V/10Ω=1.8A，由滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“50Ω 1A”字樣可知，電路中的最大電流為1A，所以滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻不可能為0。綜合可知：當(dāng)電路中的電流為1A時(shí)，此時(shí)電壓表的示數(shù)最小，此時(shí)電阻R₁的兩端的電壓：U₁′=I_maxR₁=1A×10Ω=10V，
則電壓表的最小示數(shù)：U₂′=U-U₁′=18V-10V=8V．