如图所示,电源电压24V并保持不变.当开关S1闭合S2断开时,电压表示数为U1,电阻R1的功率为1.6W.当开关S1、S2都闭合时,电压表示数为U2,电阻R1的功率为3.6W.已知U1:U2=10:9.求: (1)当
问题描述:
如图所示,电源电压24V并保持不变.当开关S1闭合S2断开时,电压表示数为U1,电阻R1的功率为1.6W.当开关S1、S2都闭合时,电压表示数为U2,电阻R1的功率为3.6W.已知U1:U2=10:9.求:
(1)当开关S1闭合S2断开时,电流表的示数.
(2)当开关S1、S2都闭合时,1分钟内,电流通过电阻R3产生的热量.
答
当开关S1闭合S2断开时,电路如图1所示;当开关S1、S2都闭合时,电路如图2所示;
(1)由图1和图2可得:
∵1.6W=I12R1,3.6W=I22R1,
∴
=I1 I2
2 3
∵U1:U2=10:9,且U1=I1(R2+R3),U2=I2R3
∴
=R2 R3
,2 3
∵电源的电压不变,
∴I1(R1+R2+R3)=I2(R1+R3)
解得:
=R1 R3
,1 3
∵串联电路各处的电流相等,
∴图1中,
=U0 R1
,U0=24V R总
×24V=R1
R1+R2+R3
×24V=4V,1 6
∵
=1.6W,U02 R1
∴R1=
=10Ω,(4V)2
1.6W
R3=3R1=30Ω,
I1=
=U0 R1
=0.4A;4V 10Ω
(2)图2中,3.6W=I22R1,
R3的电功率:
P3=I22R3=
×3.6W=10.8W,R3 R1
电流通过电阻R3产生的热量:
Q=W=P3t=10.8W×60s=648J.
答:(1)当开关S1闭合S2断开时,电流表的示数为0.4A;
(2)当开关S1、S2都闭合时,1分钟内,电流通过电阻R3产生的热量为648J.