如图,电源电压l8V且保持不变,电流表接“0~0.6A”量程,电压表接“0~15V”量程,灯泡上标有“6V 3W”字样,灯丝电阻保持恒定不变.求: (1)灯泡正常发光时的电流; (2)当电流表的

问题描述:

如图,电源电压l8V且保持不变,电流表接“0~0.6A”量程,电压表接“0~15V”量程,灯泡上标有“6V 3W”字样,灯丝电阻保持恒定不变.求:

(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)当电流表的示数为0.4A时,电压表的示数;
(3)为了保证电路的安全,滑动变阻器的最大阻值和允许接入的最小电阻.

(1)灯泡正常发光时的电流为:I=

P
U
=
3W
6V
=0.5A.
答:灯泡正常发光时的电流为0.5A.
(2)灯泡灯丝电阻为RL=
U 2额
P
=
(6V)2
3W
=12Ω,
当电流表的示数为0.4A时,灯泡两端的电压为:
UL1=I1×RL=0.4A×12Ω=4.8V,
则电压表的示数为:UR0=U-UL1=18V-4.8V=13.2V.
答:电压表的示数为13.2V.
(3)滑动变阻器接入电路的阻值最大时电压表示数应等于15V,此时灯泡两端电压为:
UL2=18V-15V=3V,
此时电路中的电流为I2=
UL2
RL
=
3V
12Ω
=0.25A,
滑动变阻器接入电路的最大阻值为:
Rm=
Um
I2
=
15V
0.25A
=60Ω,
电路中的最大电流为灯泡的额定电流Im=0.5A,此时电路中的总电阻为:
R=
U
Im
=
18V
0.5A
=36Ω,
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为
Ra=R-RL=36Ω-12Ω=24Ω.
答:滑动变阻器的最大阻值和允许接入的最小电阻分别为60Ω和24Ω.