Question

如圖13所示，電源電壓為12V，且保持不變，已知滑動變阻器的最大值為18Ω，定值電阻R_O為24Ω，小燈泡上標有“6V  3W”字樣。求

    （1）燈泡的電阻和正常工作時的電流各是多少？

    （2）S閉合，S₁S₂都斷開時，要使燈泡正常發光，滑動變阻器接入電路中的阻值為多大

    （3）S、S₁S₂都閉合時，調節滑動變阻器滑片到何處時，整個電路消耗的總功率最小？這個最小功率是多少？

Answer 1

（1）R_燈=U_額²/P_額=（6V）²/3W=12Ω

        I_額=P_額/ U_額=3W/6V=0.5A

（2）當S閉合，S₁

S₂都斷開時，L和變阻器串聯且燈泡正常發光

   U_滑=U-U_額=12V-6V=6V   R_滑= U_滑/ I_額=6V/0.5A=12Ω

（3）當閉合S、S₁S₂時，變阻器與R₀并聯，由P=U²/R_總可知要使整個電路消耗的功率最小，就要電路的總電阻最大，即變阻器滑片調 到b端，此時I_最小=I₀+I_R=12/24+12/18=7/6A

P_最小=UI_最小=12V×7/6A=14W。