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在如图所示的电路中 电源电压保持不变 电流表的量程分别为0~0.6安和0~3安 电压表

时间:2021-12-04 21:20:02

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在如图所示的电路中 电源电压保持不变 电流表的量程分别为0~0.6安和0~3安 电压表

问题补充:

在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程分别为0~0.6安和0~3安,电压表的量程分别为0~3伏和0~15伏,电阻R1和R2的阻值分别为24欧和120欧.求:

(1)当只闭合电键S1时,电压表示数为12伏,求电流表的示数.

(2)当只闭合电键S3时,电阻?R2消耗的电功率P2.

(3)现用阻值不同的电阻R3替换R2,替换后要求:通过控制电键的断开或闭合,使电流?表或电压表的示数分别能达到某个量程的最大值,且两个电阻都有电流通过,请通过计算求出符合上述要求的所有可能的定值电阻?R3的阻值.

答案:

解:(1)只闭合S1时,如甲图,电路中只有R1,U=U1=12V,

I=I1===0.5A,

(2)只闭合S3时,如乙图,电路中只有R2,

I2===0.1A,

P2=UI2=12V×0.1A=1.2W;

(3)电路中电阻R1、R3同时都有电流通过:①只闭合电键S2,电阻R1、R3串联;②只断开电键S2,电阻R1、R3并联.

①当电阻R1、R3串联时,如丙图,

因为Imax===0.5安,所以电流达不到电流表两个量程的最大值;

因为电源电压U=12伏,所以电压U1达不到电压表0~15伏量程的最大值.

当U1=3伏时,达到电压表0~3伏量程的最大值.

U3=U-U1=12V-3V=9V,

此时电路中的电流:

I===0.125A,

R3===72Ω;

②当电阻R1、R3并联时,如丁图,

I1===0.5A,

当I=3A时,达到电流表0~3安的量程的最大值,

I3=I-I1=3A-0.5A=2.5A,

R3===4.8Ω;

因为电源电压U=12伏,所以电压U1达不到电压表0~15伏量程的最大值.

当I=0.6安时,达到电流表0~0.6安量程的最大值.

I3=I-I1=0.6A-0.5A=0.1A,

R3===120Ω=R2(不作为替换电阻);

答:(1)当只闭合电键S1时,电压表示数为12伏,电流表的示数为0.5A;

(2)当只闭合电键S3时,电阻?R2消耗的电功率为1.2W;

(3)符合上述要求可能的定值电阻R3的阻值为72Ω、4.8Ω.

解析分析:(1)分析电路图,只闭合S1时,如甲图,电路中只有R1,知道电压表的示数(R1两端的电压),利用欧姆定律求通过R1的电流(电流表的示数);

(2)分析电路图,只闭合S3时,如乙图,电路中只有R2,知道电源电压和R2的阻值,利用欧姆定律和电功率公式求R2消耗的电功率;

(3)电路中电阻R1、R3同时都有电流通过:①只闭合电键S2,电阻R1、R3串联,如图丙;②只断开电键S2,电阻R1、R3并联,如图丁.根据达到电压表或电流表最大量程、且两个电阻都有电流通过,求出R3的阻值.

点评:本题关键:一是根据开关开闭画出等效电路图帮助分析,二是灵活运用欧姆定律和串并联电路的特点.

在如图所示的电路中 电源电压保持不变 电流表的量程分别为0~0.6安和0~3安 电压表的量程分别为0~3伏和0~15伏 电阻R1和R2的阻值分别为24欧和120欧.求

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