Question

設計一個簡單的電路，可選用的器材有：直流電源、定值電阻、滑動變阻器、小燈泡、開關和若干導線。要求：電源電壓為9V且保持不變，滑動變阻器的滑片無論怎樣滑動，都能使標有"5V 5W"字樣的小燈泡的實際功率在1.25W～5.0W的范圍內變化(不考慮溫度對電阻的影響)。請根據要求：
（1）在虛線框內畫出你所設計的電路圖。
（2）試確定定值電阻的阻值和滑動變阻器的最大阻值。

Answer 1

(1)

(2)燈L的電阻：RL＝＝＝5Ω
P在R'左端時，滑動變阻器接入電路的電阻值為零，燈L的功率為最大，其值為5W，R₁兩端電壓U₁＝U-U_L=9V-5V＝4V   
R₁＝＝＝4Ω   
P在R'右端時，滑動變阻器接入電路的電阻值為最大值，L的功率最小：P_L'＝1.25W
此時L兩端的電壓為U_L'，由＝， 得U_L'＝2.5V       
電流I′＝＝＝ 0.5A，
電路總電阻R_總＝＝＝18Ω             
所以滑動變阻器的最大阻值為：R'_max ＝R_總－R₁－R_L＝9Ω