如图,滑动变阻器R1的最大值为12Ω,定值电阻R2=12Ω,R3=2.5Ω,滑动变阻器的触头P处于滑动变阻器的中点,当S
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/06 02:00:39
如图,滑动变阻器R1的最大值为12Ω,定值电阻R2=12Ω,R3=2.5Ω,滑动变阻器的触头P处于滑动变阻器的中点,当S闭合时,电压表读数为3V,电源消耗功率为9W,求S断开时R1消耗的功率.
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这个问题,有两个关键点:
1.电路总电阻:电路连接状态分析;
2.电源内阻计算.
电路右侧:R2接在滑动变阻器R1的中点,这个电路可以看做:R2与二分之一的R1并联后再与二分之一的R1串联.
R2与二分之一的R1并联,电阻由并联电阻公式得到:R=(R1×R2)÷(R1+R2)=(12×6)÷(12+6)=4Ω
然后再与二分之一的R1串联,显然,电阻为:4+6=10Ω,即电路右侧的总电阻为:10Ω,由于两端电压为3V,则电路右侧的电流为:3÷10=0.3A,则电路右侧的总电阻消耗的电功率为:3×0.3=0.9W;
电路左侧,即电阻R3中的电流很容易就可以计算出来:3÷2.5=1.2A,那么R3消耗的功率为:1.2×3=3.6W,加上右侧消耗的电功率,总功率为:3.6+0.9=4.5W.
题目中,电源消耗的功率为9W,上面计算出来,电阻消耗的总功率为:4.5W,那么剩下的9-4.5=4.5W,就是电源内阻消耗的了.电路中的总电流等于左右两侧电流相加:0.3+1.2=1.5A,
那么,由公式P=U×I=I^2×R,就可以计算出,电源内阻为:r=P÷I^2=4.5÷(1.5×1.5)=2Ω,即电源内阻为:2欧姆,那么电源内阻造成的电压降为:U=I×r=1.5×2=3V,那么电源的电压就是:3V+3V=6V
而S断开时,电源外的电路就只剩下右侧的电路了,此时,电路中的总电流为:
U÷(R+r)=6÷(10+2)=0.5A,公式中的R就是右侧电路总电阻,由上面计算是10Ω,r是电源内阻,是2Ω,那么这个0.5A,就是此时电路中的总电流,而此时电压表的读数是:6 - (0.5×2)=5V(或者是:0.5×10=5V,这两种计算方法都可以)
这时,我们去计算变阻器R1消耗的功率,实际上,就像上面分析的,R1分为两部分,二分之一与R2并联,剩余的二分之一是独立的,因次,其电功率也要分开计算,独立的二分之一消耗的功率由公式:P=U×I=I^2×R,可以简单的计算出:0.5^2×6=1.5W;独立的二分之一R1两端的电压为:0.5×6=3V .
则剩余的与R2联的二分之一两端的电压为:5-3=2V,则该二分之一R1中的分电流为:U÷R=2÷6≈0.33A(保留3位有效数字)
则其消耗的电功率为:0.33×2=0.66W
则,R1消耗的总电功率为:1.5+0.66=2.16W
1.电路总电阻:电路连接状态分析;
2.电源内阻计算.
电路右侧:R2接在滑动变阻器R1的中点,这个电路可以看做:R2与二分之一的R1并联后再与二分之一的R1串联.
R2与二分之一的R1并联,电阻由并联电阻公式得到:R=(R1×R2)÷(R1+R2)=(12×6)÷(12+6)=4Ω
然后再与二分之一的R1串联,显然,电阻为:4+6=10Ω,即电路右侧的总电阻为:10Ω,由于两端电压为3V,则电路右侧的电流为:3÷10=0.3A,则电路右侧的总电阻消耗的电功率为:3×0.3=0.9W;
电路左侧,即电阻R3中的电流很容易就可以计算出来:3÷2.5=1.2A,那么R3消耗的功率为:1.2×3=3.6W,加上右侧消耗的电功率,总功率为:3.6+0.9=4.5W.
题目中,电源消耗的功率为9W,上面计算出来,电阻消耗的总功率为:4.5W,那么剩下的9-4.5=4.5W,就是电源内阻消耗的了.电路中的总电流等于左右两侧电流相加:0.3+1.2=1.5A,
那么,由公式P=U×I=I^2×R,就可以计算出,电源内阻为:r=P÷I^2=4.5÷(1.5×1.5)=2Ω,即电源内阻为:2欧姆,那么电源内阻造成的电压降为:U=I×r=1.5×2=3V,那么电源的电压就是:3V+3V=6V
而S断开时,电源外的电路就只剩下右侧的电路了,此时,电路中的总电流为:
U÷(R+r)=6÷(10+2)=0.5A,公式中的R就是右侧电路总电阻,由上面计算是10Ω,r是电源内阻,是2Ω,那么这个0.5A,就是此时电路中的总电流,而此时电压表的读数是:6 - (0.5×2)=5V(或者是:0.5×10=5V,这两种计算方法都可以)
这时,我们去计算变阻器R1消耗的功率,实际上,就像上面分析的,R1分为两部分,二分之一与R2并联,剩余的二分之一是独立的,因次,其电功率也要分开计算,独立的二分之一消耗的功率由公式:P=U×I=I^2×R,可以简单的计算出:0.5^2×6=1.5W;独立的二分之一R1两端的电压为:0.5×6=3V .
则剩余的与R2联的二分之一两端的电压为:5-3=2V,则该二分之一R1中的分电流为:U÷R=2÷6≈0.33A(保留3位有效数字)
则其消耗的电功率为:0.33×2=0.66W
则,R1消耗的总电功率为:1.5+0.66=2.16W
在如图(a)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合电键S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个
关于欧姆定律的一道题电源电压稳定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,当滑动变阻器滑片P处于最右端时,电流
如图所示电路中,电阻R1=6Ω,R2=3Ω,R3=18Ω,R3为滑动变阻器,A,B为滑动变阻器两个端点滑动触头P在B端时
如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当滑动变阻器的划片p从最左端向右滑动时(电阻变大,为串联电路
如图所示电路中电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻,当滑动变阻器R的滑动触头P由左向右移动时
如图所示,电路中电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻,当滑动变阻器R的滑动触头P由左向右移动时
如图,电源电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2是滑动变阻器,当R2的滑动触头向左滑动时(1)R1的电动率将()A,
如图所示,R1=2Ω,R2=3Ω,滑动变阻器最大值R3=5Ω,则当滑动触头从a滑到b的过程中,安培表示数的最小值为多少?
如图12—9所示,滑动变阻器R的总电阻为60Ω,定值电阻R0=60Ω,电源电压18V.断开开关S,移动滑动头P使电
如图所示,电压表连接在滑动变阻器固定接柱B与滑动触头C之间,滑动变阻器的总电阻为600Ω,当滑动变阻器左
如图,电源内阻忽略不计,R1=6Ω,R2=9Ω.滑动变阻器的总阻值为60Ω,当滑动触头P由a段向b端移动时,电容器两板间
在图所示电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=10Ω,R2为滑动变阻器.闭合开关S,当滑片P在a端是,电流表的示数为0