Question

【题目】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“200Ω 3A”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，灯泡上标有“12V 3W”的字样．

（1）灯泡正常工作时的电流是多大？

（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常工作，求R1的阻值．

（3）S、S1、S2均闭合时，求R2上消耗电功率的最大值．

Answer 1

【答案】(1) 0.25A (2) 240Ω（3）194.4W

【解析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，由P=UI可得灯泡正常工作电流：；
（2）由图知，当闭合S，断开S1、S2，R1与L串联，灯泡正常工作，
由串联电路电流特点知通过R1的电流：I1=I=0.25A，
由串联电路电压特点知R1两端电压：U1=U-UL=72V-12V=60V，
由欧姆定律可得R1的阻值：；
（3）由图知，S、S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表A2测干路电流，
由并联电路特点知，U=U1′=U2=72V，
由欧姆定律可得通过R1的电流：，
因为电流表A2的量程为0～3A，所以通过R2的最大电流：I2=IA2-I1′=3A-0.3A=2.7A，
所以R2上消耗电功率的最大值：P2最大=UI2=72V×2.7A=194.4W．
答：（1）灯泡正常工作时的电流是0.25A；（2）R1的阻值为240Ω．（3）S、S1、S2均闭合时，R2上消耗电功率的最大值为194.4W．