如图所示电路中,电源两端电压保持U=9V不变,L为标有“6V 3.6W”的小灯泡(灯丝电阻不随温度变化),R为保护电阻.电压表量程为0~3V,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.闭合开关S后,滑动变

问题描述:

如图所示电路中,电源两端电压保持U=9V不变,L为标有“6V 3.6W”的小灯泡(灯丝电阻不随温度变化),R为保护电阻.电压表量程为0~3V,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.闭合开关S后,滑动变阻器滑片移至最左端时,小灯泡恰好正常发光.在保证电表安全的条件下,保护电阻R消耗电能的最小功率为______W.

∵P=UI,
∴灯泡额定电流I=

P 2L额
UL额
=
3.6W
6V
=0.6A,
∵I=
U
I

∴灯泡电阻RL=
UL
I
=
6V
0.6A
=10Ω;
由电路图可知,滑片在最左端时,
滑动变阻器接入电路的阻值为零,灯泡正常发光,
此时定值电阻两端电压UR=U-UL=9V-6V=3V,
∵I=
U
I

∴定值电阻阻值R=
UR
I
=
3V
0.6A
=5Ω;
电压表示数等于3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,
电路电流最小,R的功率最小,此时电路电流:
I′=
U−U
RL+R
=
9V−3V
10Ω+5Ω
=0.4A,
R的最小功率PR最小=I′2R=(0.4A)2×5Ω=0.8W;
故答案为:0.8.