Question

如圖所示，電源電壓為12V，且保持不變，定值電阻R₁為24Ω，小燈泡上標有“6V  3W”字樣．燈絲電阻不隨溫度改變．

（1）求燈泡的額定電流．

（2）求當S、S₁、S₂都閉合時，R₁的電功率．

（3）當只閉合S，斷開S₁，S₂，滑動變阻器滑片P移至中點時，小燈泡恰好正常發光，求滑動變阻器的最大阻值．

Answer 1

 解：（1）由P=UI可得，通過燈泡的電流：

I_L===0.5A，

（2）當開關S₁、S₂、S₃都閉合時，R₁與R₂并聯，

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，

電源的電壓U₁=U=12V；

∴P₁===6W；

（3）當只閉合S，斷開S₁，S₂時，滑動變阻器與燈泡串聯，

∵燈泡恰好正常發光可知電路中的電流，

∴U_L=U_額=6V，I=I_L=0.5A，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

U₂′=U﹣U_L=12V﹣6V=6V，

由歐姆定律得：

R₂′===12Ω；

∴R₂=2R₂′=2×12Ω=24Ω．

答：（1）求燈泡的額定電流為0.5A．

（2）求當S、S₁、S₂都閉合時，R₁的電功率為6W．

（3）滑動變阻器的最大阻值為24Ω．