Question

【题目】小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，温度较低时，则需要加热。电源电压为72V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“200Ω3A”的字样，电流表A1的量程为00.6A，电流表A2的量程为03A，灯泡上标有“12V3W”的字样。

（1）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常工作，求R1的阻值。

（2）S、S1、S2均闭合时，求R2上消耗电功率的最小值和最大值。

Answer 1

【答案】（1）240Ω（2）25.92W、194.4W

【解析】

（1）则闭合S，断开S1、S2，灯泡L与电阻R1串联，而此时灯泡正常工作，

由题意 UL＝12V，PL＝3W，根据P＝UI可得：

此时电路中的电流I＝IL＝＝＝0.25A，

则此时灯泡两端的电压为 UL＝12V，

故电阻R1两端的电压为：U1＝U﹣UL＝72V﹣12V＝60V，

根据I＝可得：

电阻R1＝=＝240Ω。

（2）S、S1、S2均闭合时，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电源电压为U＝72V，

则U1＝U2＝U＝72V，

由于滑动变阻器的最大电阻为R大＝200Ω，则：

R2消耗电功率的最小值为：P小＝=＝25.92W。

此时通过R1的电流为：I1＝=＝0.3A，

电流表A1测通过电阻R1的电流，电流表A2测干路中的总电流，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，

通过R2的最大电流为：I2＝I﹣I1＝3A﹣0.3A＝2.7A，

R2消耗电功率的最大值为：P大＝UI2＝72V×2.7A＝194.4W。