图*是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是简化的电路原理图.灯L标有“12V3W”字样,当滑...
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图*是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是简化的电路原理图.灯L标有“12V 3W”字样,当滑动变阻器的滑片P在最左端a时,灯L正常发光.电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,问:
(1)电源电压U是多少?
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时,灯L消耗的实际功率是多少?
(3)当滑片P位于中点b和最右端c时,灯L两端电压之比为3:2,则滑动变阻器的最大阻值是多少?
【回答】
【考点】IH:欧姆定律的应用;JA:电功率的计算.
【分析】(1)根据电路图可知,当滑动变阻器的滑片P在a点时,电路为灯L的基本电路,由于灯L正常发光,根据灯泡的额定电压即可判断电源电压;
(2)根据电路图可知,灯L与滑动变阻器串联;根据P=的变形公式可知灯泡的电阻,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路电流,然后根据P=I2R求出灯泡的实际功率;
(3)根据欧姆定律表示出滑片在中点b端和最右端c端时灯泡两端电压,根据灯泡两端电压之比即可求出滑动变阻器接入电路的最大阻值.
【解答】解:(1)根据电路图可知,当滑动变阻器的滑片P在a点时,电路为灯L的基本电路;
因为灯泡正常发光,所以电源电压U=U额=12V;
(2)由P=可得灯丝的阻值:RL===48Ω;
由图乙可知,灯L与滑动变阻器串联,
所以电路中的电流:I===0.2A;
灯泡的实际功率:P=I2RL=(0.2A)2×48Ω=1.92W;
(3)当滑片P在中点b点时,灯两端电压:Ub=IbRL=×RL=×RL;
当滑片在最右端c点时,灯两端电压:Uc=IcRL=×RL;
依题意可知,Ub:Uc=3:2,
即:×RL:×RL=3:2,
化简可得:R=2RL=2×48Ω=96Ω.
答:(1)电源电压U是12V;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时,灯L消耗的实际功率是1.92W;
(3)滑动变阻器的最大阻值是96Ω.
知识点:电功率
题型:计算题
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