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如图,电源电压为4.5V,灯L标有3V 1.8W,滑动变阻器R上标有20Ω 1A的字样

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/14 07:27:33
如图,电源电压为4.5V,灯L标有3V 1.8W,滑动变阻器R上标有20Ω 1A的字样
为了保证安全,滑动变阻器接入最小值为—— ,滑动变阻器电功率范围为——电压表量程为0至3V 灯与滑动变阻器串联,电压表测的滑动变阻器
小灯泡的额定电压是U额=3V,额定电功率是1.8W,
额定电流是I额=P额/U额=1.8W/3V=0.6A,
小灯泡电阻是RL=U额/I额=3V/0.6A=5Ω
电源电压是U=4.5V,滑动变阻器承担的最小电压是U1=1.5V,电流I1=0.6A,
滑动变阻器接入电路电阻是R1=U1/I1=1.5V/0.6A=2.5Ω,
滑动变阻器消耗的电功率是P1=U1×I1=1.5V×0.6A=0.9W
滑动变阻器承担最大电压是U2=3V,而小灯泡承担的电压是1.5v
电路电流是I2=1.5V/5Ω=0.3A
滑动变阻器接入电路的电阻是R2=U2/I2=3V/0.3A=10Ω
滑动变阻器消耗电功率是P2=U2×I2=3V×0.3A=0.9W
从数学知识可知当滑动变阻器接入电路电阻R3=RL=5Ω时,滑动变阻器消耗电功率最大,此时,电流是I=4.5V/10Ω=0.45A
滑动变阻器消耗最大电功率Pm=I^2×R3=0.45^2×5W=1.0125W
所以,滑动变阻器接入最小值为2.5Ω,
滑动变阻器电功率范围为0.9W-1.0125W