Question

【題目】如圖所示電路，、，電源電壓保持不變。

（1）當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表的示數為0.6A，求電源電壓；

（2）當S2斷開，S1、S3閉合時，求電流表的示數及電流在10s的時間里做的電功；

（3）電路如何連接時，電路消耗的電功率最小？并求出該最小值。

Answer 1

【答案】（1）12V；（2）1.8A， 216J；（3）串聯時，4.8W。

【解析】

(1)當S1閉合，S2、S3斷開時，斷路，只有接在電路中，則即兩端的電壓為電源電壓，電流表的示數為0.6A，即，所以電源電壓為：

；

(2)當S2斷開，S1、S3閉合時，兩電阻并聯，因為并聯電路各支路電壓相等且等于電源電壓，所以：

；

電阻的電流為：

；

電阻的電流為：

；

電流表測的是電路的總電流，所以此時電流表示數：

；

電流在10s的時間里做的電功為：

；

(3)由于電源電壓不變，電路的總電功率為，即電流最小時，總電功率最小，電流最小則電路中總的電阻最大，又兩電阻串聯時總電阻為最大值，最大值為：

；

故當S1、S3斷開，S2閉合，兩電阻串聯時，此時最小電流為：

；

所以最小電功率：

。

答：(1)電源電壓為12V；

(2)當S2斷開，S1、S3閉合時，電流表的示數為1.8A，電流在10s的時間里做的電功為216J；

(3)當S1、S3斷開，S2閉合，兩電阻串聯時，電功率最小，最小電功率為4.8W。