如图,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 3W”字样,定值电阻R2的阻值为10Ω,R1为滑动变阻器,开关S1、S...
问题详情:
如图,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 3W”字样,定值电阻R2的阻值为10Ω,R1为滑动变阻器,开关S1、S2都闭合时,L恰好正常发光,电流表示数为1.1A.求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)S1、S2都闭合时,R1在10min内消耗的电能;
(3)S1、S2都断开,调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时,R2的电功率.
【回答】
(1)12Ω;(2)2160J;(3)1.6W.
【详解】
(1)小灯泡L标有“6V 3W”字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为3W,根据,故灯的电阻:
;
(2))S1、S2都闭合时,R2短路,灯与变阻器并联,电流表测电路的总电流,因L恰好正常发光,故电源电压为U=6V,灯正常发光时的电流:
,
电流表示数即为干路的总电流,I=1.1A,根据并联电路电流的规律,通过变阻器的电流:I1=I-IL=1.1A-0.5A=0.6A,
R1在10min内消耗的电能:
W=UI1t=6V×0.6A×10×60s=2160J;
(3)S1、S2都断开,R1与R2串联,调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍,根据串联电路电流的规律,结合P=UI=I2R,电功率与对应的电阻成正比,故,
故
,
根据电阻的串联和欧姆定律,电路的电流:
,
R2的电功率:
P2=U2I′=I′2R2=(0.4A2×10Ω=1.6W.
知识点:电能 电功
题型:计算题
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