Question

在如圖所示的電路中，電源電壓為12V且不變，電阻R₁的阻值為22Ω，滑動變阻器R₂上標有“10Ω 1A”字樣。閉合電鍵S，電流表的示數為0.5A。求：
（1）電阻R₁兩端的電壓。
（2）滑動變阻器R₂接入電路的阻值。
（3）現設想用定值電阻R₀來替換電阻R₁，要求：在移動滑動變阻器滑片P的過程中，兩電表的指針分別能達到滿刻度處，且電路能正常工作。
①現有阻值為16Ω的定值電阻，若用它替換電阻R₁，請判斷：________滿足題目要求（選填“能”或“不能”）。若能滿足題目要求，通過計算求出替換后滑動變阻器的使用范圍；若不能滿足題目要求，通過計算說明理由。
②滿足題目要求的定值電阻R₀的可能取值范圍為_______________________。

Answer 1

解：（1）U₁＝IR₁＝0.5 A×22Ω=11 V
       （2）滑動變阻器R₂接入電路的阻值R₂＝U₂/I₂＝（U－U₁）/I ＝（12V－11 V）/0.5 A＝2Ω。
       （3）①能；電流表量程為0-0.6 A： 由I_最大＝0.6 A， R_最小＝12 V /0.6 A＝20Ω， R_滑小＝20Ω－16Ω＝4Ω； 由U_滑大＝3V， U₁'＝U－U_滑大＝12V－3V＝9V， I'＝U₁'/R₀＝9 V /16Ω≈0.563安， R_滑大＝U_滑大/I'＝3V /0.563 A≈5.33Ω， 所以，滑動變阻器使用范圍：4－5.33Ω。 
                ②R₀的取值范圍為15－20Ω。