Question

如圖所示，電源電壓為12V，且保持不變，已知滑動(dòng)變阻器R₃的最大阻值為20Ω，定值電阻R₂=15Ω，電流表的量程為0.6A．
（1）S、S₁閉合，S₂斷開，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，讀出電壓表的示數(shù)為8V，求電流表示數(shù)和電阻R₁的阻值；
（2）S、S₂閉合，S₁斷開時(shí)，求電路允許消耗的最大功率．

Answer 1

（1）S、S₁閉合，S₂斷開，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，R₁和R₃的最大阻值串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)R₃兩端的電壓，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得，電流表的示數(shù)：
I=

U3

R3

=

8V

20Ω

=0.4A，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₃=12V-8V=4V，
則R₁=

U1

I

=

4V

0.4A

=10Ω；
（2）S、S₂閉合，S₁斷開時(shí)，R₂和R₃串聯(lián)在電路中，電流表測(cè)電路中的電流，
當(dāng)P在b時(shí)，電路中的電流為：
I′=

U

R2

=

12V

15Ω

=0.8A＞0.6A，
∴此時(shí)電路中允許的最大電流為0.6A，
電路允許消耗的最大功率：
P_最大=UI_最大=12V×0.6A=7.2W．
答：（1）電流表示數(shù)為0.4A，電阻R₁的阻值為10Ω；
（2）S、S₂閉合，S₁斷開時(shí)，電路允許消耗的最大功率為7.2W．