如图所示,L是“12V 6W”的小灯泡,Rl是定值电阻,R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器,电源电压和灯泡的电阻不变.求: (1)灯泡的阻值. (2)闭合开关S、Sl,变阻器滑片在b端时,个灯泡

问题描述:

如图所示,L是“12V 6W”的小灯泡,Rl是定值电阻,R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器,电源电压和灯泡的电阻不变.求:

(1)灯泡的阻值.
(2)闭合开关S、Sl,变阻器滑片在b端时,个灯泡恰能正常发光,这时电流表示数为0.9A,求Rl的阻值.
(3)闭合开关S,断开Sl时,小灯泡消耗的最小功率.

(1)灯泡的电阻R=

U2
PL
=
(12V)2
6W
=24Ω.
答:灯泡的阻值为24Ω.
(2)闭合开关S、Sl,变阻器滑片在b端时,滑动变阻器接入电路电阻为0,
灯泡和电阻并联,灯泡正常发光,通过灯泡的电流IL=
PL
U
=
6W
12V
=0.5A,
通过电阻的电流I1=I-IL=0.9A-0.5A=0.4A,
电阻R1=
U
I1
=
12V
0.4A
=30Ω.
答:Rl的阻值为30Ω.
(3)闭合开关S,断开Sl时,灯泡与滑动变阻器串联,灯泡消耗的功率最小,滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑片应滑到a端,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,R=R,
所以灯泡两端的电压等于滑动变阻器两端的电压,U1=U2=
U
2
=
12V
2
=6V,
灯泡消耗的最小功率P=
U 21
R
=
(6V)2
24Ω
=1.5W.
答:灯泡消耗的最小功率为1.5W.