Question

【題目】生活中大多數電熱器都有多個檔位，學習了電功率知識后，小銳同學利用電壓為 6 V的電源，兩個阻值不同的定值電阻，設計了如圖所示的電路來探究電熱器多檔位的問題． 若 ，，請計算:

（1）開關 S1、S2 斷開，開關 S3 閉合時，電路中的電流是多少?

（2）開關 S1 斷開，開關 S2、S3 閉合時，通電 5min 電路消耗的電能是多少?

（3）該電路的最大功率和最小功率之比是多少?

Answer 1

【答案】（1）0.2A（2）540J（3）

【解析】

(1)當只閉合S3時，兩電阻串聯，串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，根據歐姆定律可得，電路中的電流：

(2)當S1斷開，S2、S3閉合時，電路為的簡單電路，通電5min電路消耗的電能：

(3)當S1、S2斷開，S3閉合時，兩電阻串聯，此時電路的總功率最小，為：

當S1、S2閉合，S3斷開時，兩電阻并聯，此時電路中的總功率最大，并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和，總電阻為：

最大的電功率為：

所以該電路的最大功率和最小功率之比是：

答：(1)電路中的電流是0.2A；

(2)通電 5min 電路消耗的電能是540J；

(3)所以該電路的最大功率和最小功率之比是；