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  • 如圖所示的電路中,R1=5Ω,滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“1A、20Ω”,電源電壓為4.5V并保持不變.電流表量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V. 求:①為保護(hù)電表,則滑動(dòng)變阻器的變化范圍為多少

    如圖所示的電路中,R1=5Ω,滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“1A、20Ω”,電源電壓為4.5V并保持不變.電流表量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V.
    求:①為保護(hù)電表,則滑動(dòng)變阻器的變化范圍為多少?
    ②當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2為8Ω時(shí),電流表、電壓表的示數(shù)分別為多少?
    物理人氣:375 ℃時(shí)間:2019-12-12 06:24:52
    優(yōu)質(zhì)解答
    由電路圖可知,電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓.
    ①當(dāng)電路中的電流最大時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,
    若滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí),則電路中的電流:
    I=
    U
    R1
    =
    4.5V
    =0.9A,
    又∵電流表量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,
    ∴電路中的最大電流Imax=0.6A,
    此時(shí)電路中的總電阻
    R=
    U
    Imax
    =
    4.5V
    0.6A
    =7.5Ω,
    ∵串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和,
    ∴滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:
    R2min=R-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω;
    由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大即U2max=3V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大,
    ∵串聯(lián)電路各處的電流相等,
    U2max
    R2max
    =
    U?U2max
    R1
    ,即
    3V
    R2max
    =
    4.5V?3V
    ,
    解得R2max=10Ω,
    故滑動(dòng)變阻器的變化范圍為2.5Ω~10Ω;
    ②當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2為8Ω時(shí),電路中的電流:
    I′=
    U
    R1+R2
    =
    4.5V
    5Ω+8Ω
    =
    9
    26
    A≈0.35A,即電流表的示數(shù)約為0.35A,
    滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:
    U2=I′R2=
    9
    26
    A×8Ω≈2.8V.
    答:①為保護(hù)電表,則滑動(dòng)變阻器的變化范圍為2.5Ω~10Ω;
    ②當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2為8Ω時(shí),電流表、電壓表的示數(shù)分別約為0.35A、2.8V.
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