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.

由功率公式可得,灯泡的额定电流I=

P
U
=
3W
6V
=0.5A,则电路中电流不能超过0.5A;
由欧姆定律得,灯泡的电阻RL=
U
I
=
6V
0.5A
=12Ω;
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

则R=
7.5V
0.5A
-12Ω=3Ω;
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
=
4.5V
12Ω
=0.375A;
则此时滑动变阻器的接入电阻Rm=
U2
I1
=
3V
0.375A
=8Ω;
即滑动变阻器允许接入的电阻最大为8Ω;
故答案为:8.