如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=20Ω,当闭合开关S1、S3,断开S2时,电流表的示数为0.3A,当闭...
问题详情:
如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=20Ω,当闭合开关S1、S3,断开S2时,电流表的示数为0.3A,当闭合开关能S2、S3,断开S1时,电流表的示数为1.2A.
(1)求电源电压;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)当闭合S1,断开S2、S3时,电路消耗的电功率为P1;当闭合S2,断开S1、S2时,电路消耗的电功率为P2,且P1:P2=1:2,求电阻R3的阻值;
(4)求整个电路消耗的最小电功率.
【回答】
(1)6;(2)5欧;(3)10欧;(4)1.2W
【解析】
(1)如图电路,闭合开关S1、S3,断开S2,此时R3短路,只有R1接入电路,电流表测电路中的电流,根据得,电源电压为:
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
(2)闭合开关能S2、S3,断开S1,此时只有R2接入电路,电流表的示数为1.2A,根据可得,电阻R2的阻值:
;
(3)闭合S1,断开S2、S3,此时R1、R3串联,电路消耗的电功率为:
;
闭合S2,断开S1、S2,此时R2、R3串联,电路消耗的电功率为:
;
由题意知P1:P2=1:2,即:,
将R1=20Ω,R2=5Ω代入解得R3=10Ω;
(4)电路的总电阻最大时,电路中电流最小,电路消耗的电功率最小;
由图知当R1与R3串联时,电阻最大,电路的最大电阻为:
R=R1+R3=20Ω+10Ω=30Ω,
则整个电路消耗的最小电功率为:
。
知识点:电功率
题型:计算题
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