Question

“賽龍舟”是端午節(jié)里的傳統(tǒng)節(jié)目。小安同學(xué)自制了一個卡通龍舟，她想用亮度可調(diào)節(jié)的紅、綠燈做它的眼睛。她選用規(guī)格為“12V 6W”的紅燈和“12V 12W”的綠燈及“24Ω 2A”的滑動變阻器等元件設(shè)計了如圖電路。當(dāng)閉合開關(guān)S、S₁、S₂，且滑動變阻器的滑片P移至b端時，兩燈都正常發(fā)光(電源電壓不變，不考慮燈絲電阻的變化)。求：

（1）兩燈都正常發(fā)光時電流表的示數(shù)為多少?

（2）該電路中最大電功率和最小電功率分別為多少?

Answer 1

解：(1)由P=UI                                                                                                （0.5分）

I_紅=P_紅/U_紅=6W/12V=0.5A                                                                         （0.5分）

 I_綠=P_綠/U_綠=12W/12V=1A                                                                          （0.5分）

I= I_紅+I_綠=1.5A                                                                                           （0.5分）

(2)由P=U²/R

R最小時功率最大

兩燈泡并聯(lián)且滑片P在b端時電路的總電阻最小，此時兩燈正常發(fā)光           （1分）

P_max= P_紅+P_綠=12W+6W=18W                                           （1分）

R最大時功率最小

電阻較大的燈泡與滑動變阻器全值串聯(lián)電阻最大，由R= U²/P知紅燈電阻較大

R_紅=U_紅²/P_紅=12²V²/6W=24Ω

R=R_紅+R₁=48Ω                                                                 （1分）

由題意可知電源電壓是12V

P_min=U²/R=12²V²/48Ω=3W                                                           （1分）