如图所示电路中,R1=60Ω,电源电压不变,当滑动变阻器滑片P在R2中点时,电压表示数为6V;当P在b点时,电压表示数为9V,求R2的最大阻值和电源电压.
问题描述:
如图所示电路中,R1=60Ω,电源电压不变,当滑动变阻器滑片P在R2中点时,电压表示数为6V;当P在b点时,电压表示数为9V,求R2的最大阻值和电源电压.
答
当滑动变阻器滑片P在R2中点时,定值电阻R1与滑动变阻器R2最大阻值的一半串联,电压表测R2两端的电压,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I1=
=U2
R2 2
,2×6V R2
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电源的电压:
U=I1(R1+
)=R2 2
×(60Ω+2×6V R2
),R2 2
当P在b点时,定值电阻R1与滑动变阻器R2最大阻值串联,
电路中的电流:
I2=
=U′2 R2
,9V R2
电源的电压:
U=I2(R1+R2)=
×(60Ω+R2),9V R2
∵电源的电压不变,
∴
×(60Ω+2×6V R2
)=R2 2
×(60Ω+R2),9V R2
解得:R2=60Ω,
电源的电压:
U=
×(60Ω+R2)=9V R2
×(60Ω+60Ω)=18V.9V 60Ω
答:R2的最大阻值为60Ω,电源的电压为18V.