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(2007•威海)如图所示,电源电压恒为24V,小灯泡标有“6V、3W”字样,定值电阻R2的阻值为24Ω,当S闭合,S1

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/07 09:08:29
(2007•威海)如图所示,电源电压恒为24V,小灯泡标有“6V、3W”字样,定值电阻R2的阻值为24Ω,当S闭合,S1、S2都断开且滑片P移到滑动变阻器的中点时,灯L正常发光.
(1)灯泡L的电阻是多少?
(2)滑动变阻器的最大阻值是多少?
(3)当S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,使整个电路消耗的总功率最小,这个最小值是多少?
(1)由功率公式:P=
U2
R得:
灯泡的电阻:
R=

U2额
P额=
(6V)2
3W=12Ω;
(2)当S闭合,S1、S2都断开,L与R1串联,P位于中点L正常发光时
U1=U-U=24V-6V=18V;
I=
P额
U额=
3W
6V=0.5A;
R1中=
U1
I=
18V
0.5A=36Ω;
R1最大=2R1中=2×36Ω=72Ω;
(3)当S、S1、S2都闭合,R1、R2并联且滑片置于最右端时,电路消耗功率最小
R=
R1R2
R1+R2=
24Ω×72Ω
24Ω+72Ω=18Ω;
P最小=
U2
R总=
(24V)2
18Ω=32W;
答:(1)灯泡的电阻为12Ω;(2)滑动变阻器的最大电阻为72Ω;(3)电路中消耗的最小功率为32W.