一道电学题~急~

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/13 17:24:35
如图5 所示电路,电源两端电压U=7.5v , 且保持不变,R 为保护电阻,L 为标有“6 V 3W”的小灯泡,不考虑灯丝电阻随温度的变化。电流表量程为0~0.6A ,电压表量程为0~3V 。闭合开关S 后,要求灯L 两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为 Ω

要详细过程!!
图片:http://www.chinaedu.com/101classroom/share/zktk/images/2005zktkcz01/2005zktkcz01_clip_image024_0000.gif
没有说明R的阻值,求滑动变阻器允许接入电路的最大阻值是多少

我认为
1。“滑动变阻器中电流”就等于“电流表中电流”,I≤0.5A

2。不考虑“保护电阻(一般很小)”的影响,“滑动变阻器”的电压要大于等于7.5V-6V(灯电压要小于等于6V),小于等于3V(不超过电压表的量程)
即:3V≥U≥1.5V

3。所以“滑动变阻器”的值,R'=U/I的最小值为3Ω
R≥1.5V/0.5A=3Ω

最大值6Ω
R≤3V/0.5A=6Ω

若要求最大阻值的话就是要使测量滑动变阻器的电压表示数刚好为3V,
另外,根据灯泡L的铭牌可求灯泡的电阻Rl=U平方/P=6的平方/3W=12Ω
根据串联电路中U总=U1+U2可求Ul(灯的电压)=7.5V-3V=4.5V
又因为串联电路中I总=I1=I2
所以可求电路的电流I=Ul/Rl=4.5V/12Ω=0.375A
所以滑动变阻器R最大阻值=UR/IR=3V/0.375A=8Ω

1. 不考虑“保护电阻(一般很小)”的影响
2. 根据“6V 3W”得出灯泡电阻 R灯=U^2/P=6^2/3=12 Ω
3. 假设滑动变阻器接入的电阻为 R滑:

(1)根据灯泡的额定电压需小于等于6V有: U × R灯/(R灯+R滑)<=6
带入各值得: R滑>=3 Ω
(2)电流不得超过电流表最大量程0.6A有:U/(R灯+R滑)<=0.6
带入各值得:R滑>=0.5 Ω
(3)滑动电阻两端电压不得超过电压表量程3V有:U×R滑/(R灯+R滑)<=3
带入各值得:R滑<=8 Ω

根据(1)(2)(3)得到滑动变阻器接入最大阻值为 8 Ω

2。不考虑“保护电阻(一般很小)”的影响,“滑动变阻器”的电压要大于等于7.5V-6V(灯电压要小于等于6V),小于等于3V(不超过电压表的量程)
即:3V≥U≥1.5V

3。所以“滑动变阻器”的值,R'=U/I的最小值为3Ω
R≥1.5V/0.5A=3Ω