如图所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0-3A,R2为滑动变阻器,此时滑片P位于中点.当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1消耗的功率为6W;再闭合S2,电路消耗的总功率为9W,电流表的示数较
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/08/15 08:37:30
如图所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0-3A,R2为滑动变阻器,此时滑片P位于中点.当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1消耗的功率为6W;再闭合S2,电路消耗的总功率为9W,电流表的示数较
如图所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0-3A,R2为滑动变阻器,此时滑片P位于中点.当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1消耗的功率为6W;再闭合S2,电路消耗的总功率为9W,电流表的示数较前次增大了0.5A.求:
(1)电源电压;
(2)将开关S3闭合,S1、S2断开,将滑动变阻器的滑片P移到右端,此时电阻R1在1分钟内产生的热量;
(3)为了使整个电路消耗的功率尽可能大,应闭合和断开哪些开关?此时对滑动变阻器连入电路的阻值有何要求?
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如图所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0-3A,R2为滑动变阻器,此时滑片P位于中点.当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1消耗的功率为6W;再闭合S2,电路消耗的总功率为9W,电流表的示数较
(1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,电路中只有电阻(滑动变阻器R2处于开路状态),R1消耗的功率P1=6W;
闭合S2,R2与R1并联,电路消耗的总功率P=9W,电流表的示数较前次增大了0.5A,则I2=0.5A.
P2=P-P1=9W-6W=3W,
U=P2/I2=3W/0.5A=6V.
R1=U2/P1=(6V)2/6W=6Ω,
R2′=U2/P2=(6V)2/3W=12Ω,
R2=2R2′=2×12Ω=24Ω.
(2)开关S3闭合,S1、S2断开,R2与R1串联,将滑动变阻器的滑片P移到右端,此时R2=24Ω,
R=R2+R1=24Ω+6Ω=30Ω,
I=U/R=6V/30Ω=0.2A,
电阻R1在1分钟内产生的热量:Q1=I2R1t=(0.2A)2×6Ω×60s=14.4J.
(3)由P=U2R可知在电源电压一定时,要使功率增大,则应采取并联电路减小电阻,因此为了使整个电路消耗的功率尽可能大,应闭合开关S1、S2,断开开关S3,此时电流表达到最大示数3A.
通过电阻R1的电流:I1=U/R1=6V/6Ω=1A,
通过滑动变阻器的电流为:I2″=3A-1A=2A,
滑动变阻器连入电路的阻值:R2″=U/I2″=6V/2A=3Ω
答:(1)电源电压为6V;
(2)将开关S3闭合,S1、S2断开,将滑动变阻器的滑片P移到右端,此时电阻R1在1分钟内产生的热量为14.4J;
(3)为了使整个电路消耗的功率尽可能大,应闭合开关S1,S2和断开S3,此时对滑动变阻器连入电路的阻值为3Ω.