如图所示电路,电源两端电压U=7.5V,且保持不变,R′为保护电阻,L为标有“6V 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
问题描述:
如图所示电路,电源两端电压U=7.5V,且保持不变,R′为保护电阻,L为标有“6V 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.
答
由功率公式可得,灯泡的额定电流I额=
=P额 U额
=0.5A,则电路中电流不能超过0.5A;3W 6V
由欧姆定律得,灯泡的电阻RL=
=U额 I额
=12Ω;6V 0.5A
当滑动变阻器接入电阻最小时,电路中电流应为0.5A时,由欧姆定律可得:
R+RL=
;U I额
则R=
-12Ω=3Ω;7.5V 0.5A
当电压表示数为U2=3V时,此时灯泡两端的电压U1=U-U2=7.5V-3V=4.5V;
则此时电路中的电流I1=
=U1 RL
=0.375A;4.5V 12Ω
则此时滑动变阻器的接入电阻Rm=
=U2 I1
=8Ω;3V 0.375A
即滑动变阻器允许接入的电阻最大为8Ω;
故答案为:8.