Question

【题目】如图所示是一个分压电路，图中负载电阻R1=160Ω，允许通过的最大电流是0.15A，电源电压是14V，电压表的量程是0～15V，滑动电阻器RAB上标有“120Ω，0.15A”字样。当滑片自从向右移动时，电源电压保持不变，但电压表的示数会发生变化，问：

（1）电阻R1和RAB、RPB中哪一个通过的电流最强，并说明理由

（2）滑片P自A向B移动过程中，各元件是否安全？（要求通过分析和估算电流加以说明）

（3）在不损坏电路元件的前题下，电压表的变化范围是多少？

Answer 1

【答案】（1）通过中电流最强；（2）滑动变阻器的PB部分会损坏；（3）0～8V

【解析】

解：（1）由电路图可知，电阻R1与RAP并联后再与RPB串联，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知：在三个电阻中，通过干路电阻RPB的电流最大。

（2）滑片P在A时，电压表和电阻R1被短路，没有电流通过电压表和电阻R1，只有滑动变阻器以最大阻值连入电路中，电路中电流为：，对电路元件没有影响。

若移向B点过程中，则电阻R1与RAP并联，再与RPB电阻串联，电压表测量RAP和R1两端的电压，最大测量值为电源电压，因14V小于15V，没有超过电压表的量程。而通过RPB的电流为滑动变阻器RAP和R1的电流之和，所以干路上RPB的电流可能会超过0.15A，对电阻元件有烧坏的可能。

（3）设P移到AB间某点时流过PB的电流I恰好等于0.15安，设AP电阻为R2，PB电阻为R3．如图所示，则有：

I1R1=（I-I1）R2 -------------------①

（I-I1）R2+I（RAB-R2）=U----------②

将I=0.15A、RAB=120Ω、R1=160Ω、U=14V

代入上式，由①、②可解出I1=0.05A

所以U1=I1R1=0.05A×160Ω=8V ，故电压表的变化范围是：0～8V。

答：（1）在三个电阻中，通过干路电阻RPB的电流最大。（2）滑动变阻器的PB部分会损坏。（3）在不损坏电路元件的前题下，电压表的变化范围是0~8V。