Question

如圖所示的電路中，小燈泡L標(biāo)有“3V 1.5W”字樣，電流表的量程為0--0.6A，電壓表的量程為0--3V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω，電源電壓為4V（設(shè)燈泡的電阻不隨溫度的變化而改變）．求：

（1）燈泡的電阻？
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的電阻為14Ω時(shí)，通過燈泡的電流為多少？
（3）在（2）問中通電5min，燈消耗的電能為多少？
（4）在確保安全的情況下，滑動(dòng)變阻器的取值范圍是多少？

Answer 1

（1）6Ω（2）0.2A（3）72J（4）2Ω-18Ω

（1）已知燈泡的額定電功率P=1.5W，額定電壓U=3V，根據(jù)R=U²/P=(3V)²/1.5W=6Ω
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的電阻為14Ω時(shí)，由圖可知，兩電阻串聯(lián)，所以總電阻為20Ω，根據(jù)歐姆定律，求的電路中的電流為0.2A；（3）燈泡消耗的電能：W=I²Rt=(0.2A)²×6Ω×5×60s=72J。（4）在確保安全的情況下，燈泡的額定電流是0.5A，額定電壓時(shí)3V，當(dāng)小燈泡在額定電壓下，滑動(dòng)變阻器的電壓為1V，所以滑動(dòng)變阻器的電阻為2Ω；電壓表的最大量程為3V，所以燈泡兩端最小電壓為1V，電路中電流為1/6A，所以滑動(dòng)變阻器的電阻為3V/1/6A=18Ω。