Question

如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变．当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于a端时（a、b是滑动变阻器的两个端点），电压表的示数为U₁，电流表的示数I₁为1A，电阻R₁消耗的电功率P₁为6W，电阻R₂消耗的电功率为P₂．当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于b端时，电压表的示数为U₂，电流表的示数为I₂，电阻R₂消耗的电功率为P₂′．已知P₂：P₂′=1：9，U₁：U₂=7：3．求：

（1）电流表的示数I₂为多少安？

（2）电源两端的电压U为多少伏？

（3）当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时，通电2min，电阻R₂放出的热量为多少焦？

Answer

（1）3A；（2）27V；（3）810J．

【解析】

设滑动变阻器的最大阻值为R3，当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P置于a端时，等效电路如图甲所示；当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P置于b端时，等效电路如图乙所示．

（1）由图甲得：

，

由图甲、乙得：

，解得：

即：；

（2）再次电压表示数比为7：3，可得：

解得：；

根据电源两端电压不变，由图甲、乙得：

，

解得：，

再根据图乙得电源电压为：

；

（3）当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时，通过R2的电流：

，

通电2min，电阻R2放出的热量：

。