Question

如图所示，是某电器设备的一部分电路．已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变，定值电阻R₀=10Ω，灯泡L上标有“6V 3.6W”的字样．开关S₂为单刀双掷开关，电源和电压表的内阻不计．请画出本题中第二小问的等效电路图．

（1）只闭合开关S₁时，电流表示数I₁=1A，求电源电压；

（2）在不损坏电流表及电源的情况下，闭合开关S₁，将开关S₂接“a”，移动滑片P置于其中点，此时电流表示数I₂=1.5A，求滑动变阻器的最大阻值；

（3）当开关S₁断开，开关S₂接“b”时，移动滑动变阻器滑片P，使灯泡L正常发光，求滑动变阻器消耗的电功率．

Answer

（1）10V；（2）40Ω．（3）2.4W

【解析】【解析】
（1）只闭合开关S1时，电路为R0单电阻简单电路，根据欧姆定律可得，电源电压

（2）闭合开关S1，将开关S2接“a”，移动滑片P置于其中点，定值电阻R0与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，即I2=1.5A，滑动变阻器连入电路的阻值为，由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：通过滑动变阻器的电流I′=I2-I1=1.5A-1A=0.5A，

所以

滑动变阻器的最大阻值

（3）当开关S1断开，开关S2接“b”时，滑动变阻器与小灯泡串联，移动滑动变阻器滑片P，使灯泡L正常发光，则UL=U额=6V，

由P=UI得，灯泡L正常发光的电流，

此时滑动变阻器两端的电压U″=U-UL=10V-6V=4V，

所以此时滑动变阻器的电功率 P=U″IL=4V×0.6A=2.4W

答：（1）电源电压为10V。（2）滑动变阻器的最大阻值为40Ω。（3）滑动变阻器消耗的电功率2.4W。