如图所示,小灯泡上标有“3V 0.9W”字样,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,求: (1)小灯泡正常工作时的电流和电阻是多少? (2)若电源电压

问题描述:

如图所示,小灯泡上标有“3V  0.9W”字样,滑动变阻器上标有“20Ω  2A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,求:

(1)小灯泡正常工作时的电流和电阻是多少?
(2)若电源电压为8V,为了保证电路各部分的安全,滑动变阻器接入电路的电阻至少要多少Ω?
(3)若电源电压为8V,小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率是多少?

(1)小灯泡正常工作时的电流为IL=

PL
UL
=
0.9W
3V
=0.3A,
此时灯泡的电阻为RL=
UL
IL
=
3V
0.3A
=10Ω;
(2)小灯泡正常工作时,串联电路的电流为I=IL=0.3A,
滑动变阻器两端的电压为U=U-UL=8V-3V=5V,
此时滑动变阻器接入电路的电阻为R=
U
I
=
5V
0.3A
≈16.7Ω,
所以滑动变阻器接入电路的电阻至少为16.7Ω;
(3)此时滑动变阻器消耗的电功率为P=UI=5V×0.3A=1.5W.
答:(1)小灯泡正常工作时的电流为0.3A;电阻为10Ω;
(2)若电源电压为8V,滑动变阻器接入电路的电阻至少为16.7Ω;
(3)若电源电压为8V,小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为1.5W.