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  • 用電阻為12歐的均勻電阻絲制成一個直徑為D的圓環(huán),并把它接到如圖所示的電路中.圖中導(dǎo)線a的P端能沿圓環(huán)移動,并保持接觸良好.已知R1為15歐,電源電壓為9伏.問: (1)當(dāng)P移至何處時

    用電阻為12歐的均勻電阻絲制成一個直徑為D的圓環(huán),并把它接到如圖所示的電路中.圖中導(dǎo)線a的P端能沿圓環(huán)移動,并保持接觸良好.已知R1為15歐,電源電壓為9伏.問:

    (1)當(dāng)P移至何處時,電路中的電流強(qiáng)度最大?求出這個最大電流強(qiáng)度Im
    (2)當(dāng)P移至何處時,電路中的總電阻最大?試證明.求出這時的電源輸出功率.
    物理人氣:340 ℃時間:2019-09-09 11:41:35
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)由電路圖可知,這個電路滑片P轉(zhuǎn)到A點(diǎn)時對圓環(huán)電阻發(fā)生短路;電路中只有R1連入,電流為最大,
    根據(jù)歐姆定律得:Im=
    U
    R1
    =
    9V
    15Ω
    =0.6A.
    (2)設(shè)P轉(zhuǎn)到某點(diǎn)時,兩圓弧電阻分別為R1和R2,且R1+R2=12Ω,
    電路的總電阻為:R=
    R1R2
    R1+R2
    =
    R1(12Ω?R1)
    12Ω
    ,
    當(dāng)R1=12Ω-R1,即R1=6Ω時,P點(diǎn)與A點(diǎn)在圓環(huán)的直徑上,
    電路中的總電阻最大R最大=
    6Ω ×(12Ω?6Ω )
    12Ω
    =3Ω,
    這時的電源輸出功率P=
    U2
    R
    =
    U2
    R1+R最大
    =
    (9V)2
    15Ω+3Ω
    =4.5W.
    答:(1)當(dāng)P移至A處時,電路中的電流強(qiáng)度最大為0.6A;
    (2)當(dāng)P移至中間處時,電路中的總電阻最大.這時的電源輸出功率為4.5W.
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