Question

如圖19所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變。閉合開關(guān)S、S₁，當(dāng)滑片P移至滑動變阻器R₂的A端時，電壓表V₁的示數(shù)為U₁，電壓表V₂的示數(shù)為U₂，電流表A的示數(shù)為I₁，滑動變阻器R₂消耗的電功率P₂為2.6W。當(dāng)只閉合開關(guān)S，將滑片P移至滑動變阻器R₂的中點時，電壓表V₁的示數(shù)為U₁?，電壓表V₂的示數(shù)為U₂?，電流表A的示數(shù)為I₂，電阻R₁消耗的電功率為P₁。閉合開關(guān)S、S₁，當(dāng)滑片P移至滑動變阻器R₂的B端時，電流表A的示數(shù)為I₃，電阻R₃的電功率為P₃。已知：U₁＝U₁?，U₂＝3U₂?。求：

（1）電流I₁與I₂的比值；（2）電功率P₁的大��； （3）電功率P₃的大小。

（4）此電路通過斷開、閉合開關(guān)及移動滑動變阻器滑片P，電路所消耗的最小電功率P_min 。（請畫出相關(guān)電路狀態(tài)的等效電路圖）

Answer 1

(1)閉合開關(guān)S、S₁，滑片P移至A端:如圖1

    (2)只閉合開關(guān)S，滑片P移中點: 如圖2

(3)閉合開關(guān)S、S₁，滑片P移至B端: 如圖3

(4)只閉合開關(guān)S，滑片P移A端: 如圖4

   

由圖1 2得：

     解得： 2R₁= 9R₂      ①  

 由電源兩端的電壓U保持不變：I₁（R₂+R₃）=I₂（R₁+0.5R₂+R₃）

      解得：2R₁= 5R₂+4R₃     ②

由①②式解得：R₂= R₃

                解得：P₁=1.3W

 由圖1 3電源兩端的電壓U保持不變得：

I₁（R₂+R₃）=I₃R₃                   解得：2I₁=I₃

            解得：P₃=10.4W

  由圖3 4電源兩端的電壓U保持不變得：

 I₄（R₁+R₂+R₃）=I₃R₃             解得：13I₄=2I₃

                解得：P_總=1.6W

（其他解法，只要正確，即可給分）