Question

(15分)一個允許通過最大電流為2 A的電源和一個滑動變阻器，接成如下圖甲所示的電路．滑動變阻器最大阻值為R₀＝22 Ω，電源路端電壓U隨外電阻R變化的規律如下圖乙所示，圖中U＝12 V的直線為圖線的漸近線．試求：

⑴電源電動勢E和內阻r；
⑵A、B空載時輸出電壓的范圍；
⑶若要保證滑動變阻器的滑片任意滑動時，干路電流不能超過2 A，則A、B兩端所接負載電阻至少為多大？

Answer 1

⑴E＝12 V   r＝2 Ω  ⑵   0～11 V  ⑶  4.9 Ω

試題分析：⑴由乙圖可知，當R→∞時，E＝12 V
而當U＝6 V時，應有r＝R＝2Ω.
⑵當滑片滑至上端時，U_AB最大   ＝11V
當滑片滑至下端時，U_AB為零 ，因此，A、B空載時輸出電壓范圍為0～11V.
⑶A、B兩端接某一負載電阻后，滑動變阻器滑片移至上端時，干路電流最大．
此時I＝
為了使電源不過載，應保證I≤2 A，代入數據得Rx≥4.9Ω
即所接負載電阻最小值為4.9 Ω.