393:.(计算)如图所示,电源电压保持12V不变,L是标有“12V 6W”的小灯泡,其电阻不随温度变化,R1=48Ω。
⑴当S、S1闭合、S2断开,且P位于滑动变阻器R0的中点时,电流表示数为0.2A,求滑动变阻器R0的最大阻值;
⑵当S、S1、S2都闭合,且P位于a端时,求电流表的示数;
⑶要使电路中的总功率最小,请指出开关S、S1、S2的开闭情况和滑片P的位置,并求出此时的最小功率。
解析:1当S、S1闭合、S2断开,
且P位于滑动变阻器R0的中点时:
1.1分析电路图可知:
①L和R0串联,
②A测量电路中的电流I;
1.2由题意可知:①U=12V,②I=0.2A,
③UL额=12V,PL额=6W,且RL不变,
则RL=(UL额)²/PL额=(12V)²/6W=24Ω,
U0=U-IRL=12V-0.2A×24Ω=7.2V,
R0max/2=U0/I=7.2V/0.2A=36Ω,
则R0max=72Ω;
2当S、S1、S2都闭合,且P位于a端时:
2.1分析电路图可知:
①R0=0,L和R1并联,
②A测量干路电流I';
2.2由题意可知:
①U=12V,②RL=24Ω,③R1=48Ω,
则I'=U/RL+U/R1=12V/24Ω+12V/48Ω=0.75A;
3由P=U²/R总可知,要使P最小,只需R总最大,由电路图可知:当R0滑片置于b端,且当R0与R1串联时,即闭合S、S2,断开S1时,R总最大,
且R总max=R0max+R1=72Ω+48Ω=120Ω,
则Pmin=U²/R总max=(12V)²/120Ω=1.2W。
答案:(1)72Ω (2)0.75A (3)1.2W
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