Question

如圖所示電路，電源兩端電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為R₁，R₂為定值電阻，燈泡L標(biāo)有“12V 9W”字樣，且不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化。當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，燈泡L恰能正常發(fā)光，將開(kāi)關(guān) S₁、S₃斷開(kāi)，S₂閉合后，改變滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，使滑動(dòng)變阻器連人電路的電阻分別為0.25R₁和R₁，這兩種情況下，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率相等。當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂斷開(kāi)，S₃閉合，滑片P在變阻器的左端時(shí)，燈泡L的實(shí)際電功率為額定電功率的1/16。求：
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)I_A；
（2）滑動(dòng)變阻器的最大電阻值R₁；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻R₂消耗的電功率P₂。

Answer 1

解：開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)電路連接如圖甲；只閉合開(kāi)關(guān)S₂時(shí)，電路連接如圖乙、丙；只閉合開(kāi)關(guān)S₃時(shí)，電路連接如圖丁。

（1）在甲圖中，燈泡L正常發(fā)光，U_L=U=12V，，
電流表示數(shù)I_A=I_L=U_L/R_L=12V/16Ω=0.75A；
（2）在乙圖、丙圖中，P'₁=P₁，，，
電源輸出電壓不變，，R₁=2R_2，
在甲圖、丁圖中，，R_L不變，，，
電源輸出電壓不變，， R₁=3R_L=3×16Ω=48Ω；
（3）R₁=2R₂，R₁=3R_L，， 甲圖中電阻R_L和R₂并聯(lián)，。