Question

【題目】如圖所示，電源電壓為12V，且保持不變，電阻R1的阻值為20Ω，已知滑動變阻器R2上標有“10Ω 2A”。閉合開關S，移動滑片到某位置時，通過滑動變阻器R2的電流為1.4 A。求：

(1)通過電阻R1的電流；

(2)在10秒時間內電路消耗的總電能；

(3)現用定值電阻R0替換電阻R1，閉合開關，移動滑片，使通過b處的電流值最小，且這個最小電流與能夠通過a處的最大電流值相等(保證電路能夠正常工作)，求電阻R0的阻值。

Answer 1

【答案】(1) 0.6A； (2) 40J；(3) 15Ω。

【解析】

(1)由圖可知，R1與R2并聯，則

U R1=U=12V，

根據歐姆定律，則通過電阻R1的電流為：

I R1===0.6A；

(2)當滑片移到某位置時，通過滑動變阻器R2的電流為I R2=1.4 A，則干路電流為：

I=I R1+I R2=0.6A+1.4A=2A，

則在10秒時間內電路消耗的總電能為：

W=UIt=12V×2A×10s=240J；

(3)由圖可知，通過a處的最大電流即滑動變阻器允許通過的最大電流，所以Ia最大=2A，根據題意，則Ib最小=2A。根據并聯電路電流關系可知，當通過b處的電流值最小時，即R2支路的電流最小，根據歐姆定律可知，此時R2的阻值最大，為10Ω。則R2支路（通過a處）的電流最小為：

I a最小==，

則R0支路的電流為：

I R0=Ib最小-I a最小=2A-1.2A=0.8A，

根據歐姆定律，電阻R0的阻值為：

R0===15Ω。

答：(1)通過電阻R1的電流為0.6A；

(2)在10秒時間內電路消耗的總電能為240J；

(3)電阻R0的阻值為15Ω。