413.(计算)如图所示,灯L上标有“12V 3.6W”,定值电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”。闭合S1、S2,灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0~3A,0~15V,求:①灯正常发光时的电阻;②滑动变阻器允许连入的阻值范围。
解析:⑴当闭合S1、S2时:
1.1分析电路图可知:
①R1短路,L和R2并联,
②V测量电源电压U,
③A测量干路电流I;
1.2由题意可知:
①灯L正常发光,且知灯L上标有“12V 3.6W”,
则可知:U=UL额=12V,PL=PL额=3.6W,
则RL=U²/PL=40Ω,
IL=U/RL=12V/40Ω=0.3A;
②电流表量程为0~3A,
③电压表量称为0~15V,
④滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”;
则R2max=50Ω,I2max=1A,
当I2max=1A时,I=IL+I2max=1.3A<3A,
则R2min=U/I2max=12Ω,
所以滑动变阻器允许连入的阻值范围为
12Ω~50Ω。
小结:如果滑动变阻器没有1A限制,则可知干路的最大电流应为电流表的满偏值3A,即Imax=3A,又IL=0.3A是定值,所以R1支路的最大电流应为I1max=Imax-IL=2.7A,此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值为R1min=U/I1max
=12V/2.7A≈4.4Ω。
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