Question

在如圖所示的電路中，電源電壓為20伏，電阻R1的阻值為15歐，滑動變阻器標有“50Ω 1A”的字樣，電壓表的量程為 “0～15V”。閉合電鍵后，電路正常工作。求：

（1）當電壓表V的示數為14伏時，電路中的電流。

（2）在滑片左右移動的過程中，求電路中電流的變化范圍。

（3）若在電路中再串聯一個電流表（電流表選用0～0.6A的量程），在確保電路各元件安全的條件下，求滑動變阻器連入電路的阻值范圍。

Answer 1

(1) 0.4A (2)0.33A～1A (3) 18.3Ω～45Ω

【解析】

試題分析：【解析】
由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓

（1）U1=U-U2=20V-14V=6V，

I=U1/ R1 =6V/ 15Ω =0.4A；

（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流：

I′=U/ R1 =20V/ 15Ω =1.3 A，

∵滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，

∴電路中的最大電流為1A，

當電壓表的示數為15V時，電路中的電流最小，

U1′=U-U2′=20V-15V=5V，

電路中的最小電流：

I″=U1′/ R1′=5V/ 15Ω =0.33A，

∴電路中電流的變化范圍為0.33A～1A；

（3）當電壓表的示數為15V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，

R max=U2′/ I″=15V/ 0.33 A =45Ω，

當電流表的示數最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，

R總=U/ Imax =20V/ 0.6A =33.3Ω，

滑動變阻器接入電路中的最小阻值：

Rmin=R總-R1=33.3Ω-15Ω=18.3Ω，

滑動變阻器接入電路中電阻的范圍為18.3Ω～45Ω。

考點：歐姆定律 串并聯電路的特點