如图所示电路中,电源电压恒定不变,电流表的量程为0~3A,R2=12Ω,当开关闭后,滑片位于变阻器的中点时,电流表的示数为1.5A;当滑片位于变阻器的右端时,电流表的示数为1A.试求:(1)滑动变阻器R1的最大电阻值;(2)电源电压;(3)允许滑动变阻器R1接入电路的最小电阻值.

问题描述:

如图所示电路中,电源电压恒定不变,电流表的量程为0~3A,R2=12Ω,当开关闭后,滑片位于变阻器的中点时,电流表的示数为1.5A;当滑片位于变阻器的右端时,电流表的示数为1A.试求:

(1)滑动变阻器R1的最大电阻值;
(2)电源电压;
(3)允许滑动变阻器R1接入电路的最小电阻值.

(1)设电源电压是U,当P位于中点时,R1一半的阻值与R2相并联,且此时电流表示数为1.5A,
由此得:I=

U
1
2
R1
+
U
R2
=  1.5A
当P位于b点时,R1全部的阻值与R2相并联,且此时电流表示数为1A,
由此得:I′=
U
R1
+
U
R2
= 1A

将R2=12Ω代入上两式
解得:R1=12Ω,U=6V
(2)由于电流表允许通过的最大电流为3A,因此滑动变阻器并入电路中的电阻值不能过小,否则会烧毁电流表.设这个最小值为R0则:I″=
U
R
+
U
R2
= 3A

即:
6V
R
+
6V
12Ω
= 3A

所以:R=2.4Ω
答:(1)滑动变阻器R1的最大电阻值12Ω;
(2)电源电压为6V;
(3)允许滑动变阻器R1接入电路的最小电阻值2.4Ω.
答案解析:滑片移动时,改变了本支路连入的电阻、和电流,不影响另一支路,根据电流变化利用欧姆定律求滑动变阻器的最大阻值、电源电压和允许滑动变阻器接入电路的最小电阻值.
考试点:欧姆定律的应用;电阻的并联.
知识点:当滑动变阻器与定值电阻并联时,移动滑片改变了本支路的电阻、电流,但对另一支路无影响(本支路电流不变)