簡(jiǎn)單混聯(lián)電路分析三:
在如圖所示的電路中,燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣,電源兩端的電壓和燈絲的電阻均保持不變.當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),滑動(dòng)變阻器R的滑片P從b端滑到某一位置c時(shí)(圖中未標(biāo)出),滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻減小6Ω,電流表示數(shù)變化了0.1A,燈泡恰好正常發(fā)光.保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,閉合開關(guān)S1、S2,電流表示數(shù)又變化了1.5A.當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置(滑片P不接觸a端),電路消耗的總功率的最小值為20W.
分析:本題有4個(gè)過程,畫出每一個(gè)過程的電路圖.
(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),滑動(dòng)變阻器在b端時(shí),燈泡L和滑動(dòng)變阻器的整個(gè)電阻Rab串聯(lián)在電路中,電路電流為I甲,如圖甲.
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),滑動(dòng)變阻器R的滑片P從b端滑到某一位置c時(shí),如圖乙.
滑動(dòng)變阻器Rab接入電路的電阻減小6Ω,電源電壓不變,總電阻減小,電流增大,I乙=I甲+0.1A,此時(shí)燈泡正常工作,根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率,求出乙圖中的電流.可以求出甲圖中的電流.
根據(jù)甲乙兩個(gè)過程的電源電壓相等列出等式,求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rab、Rac、電源電壓U.
(3)保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,閉合開關(guān)S1、S2,燈泡被短路,R0與Rac并聯(lián),如圖丙,總電阻減小,干路電流增大,干路電流為I丙=I乙+1.5A.由總電壓和總電流求出總電阻,求出R0的電阻.
(4)閉合開關(guān)S1、S2,R0與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),要使電路功率最小,電源電壓一定,電路總電流最小,總電阻最大,R0是定值電阻,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大時(shí),電路總電阻最大,如圖丁,求各支路電流,求總電流,求出消耗的最小功率.
解:甲圖:當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),燈泡L和滑動(dòng)變阻器的整個(gè)電阻Rab串聯(lián)在電路中,電路電流為I甲.
乙圖:當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),滑片滑到c處,燈泡L和滑動(dòng)變阻器的Rac串聯(lián),電路電阻減小,電流增大,I乙=I甲+0.1A,此時(shí)燈泡正常工作:
I甲=I乙﹣0.1A=0.5A﹣0.1A=0.4A,燈泡電阻為:
根據(jù)甲乙兩個(gè)過程電源電壓相等,所以,I甲R(shí)甲=I乙R乙,
0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab﹣6Ω),所以,Rab=18Ω,Rac=12Ω,
U=I甲(RL+Rab)=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V.
丙圖:保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,閉合開關(guān)S1、S2,燈泡被短路,R0與Rac并聯(lián),總電阻減小,電源電壓不變,總電流增大,I丙=I乙+1.5A=0.5A+1.5A=2A,所以,電路總電阻為:
丁圖:當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),R0與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),要使總功率最小,電源電壓一定,電路總電流最小,總電阻最大,滑動(dòng)變阻器電阻最大,電路總電阻最大,所以,R0與Rab并聯(lián)。
簡(jiǎn)單混聯(lián)電路分析四:

如圖所示的電路中,R1、R2、R3和R4的阻值分別是12歐、18歐、18歐和12歐,電源電壓恒為12伏,電壓表的量程如圖所示的電路中,R1、R2、R3和R4的阻值分別是12歐、18歐、18歐和12歐,電源電壓恒為12伏,電壓表的量程有兩擋:0~3V和0~15V,該電壓表的正確連接應(yīng)該是?
A.“+”接線柱在上端,量程用0~15V
B.“+”接線柱在上端,量程用0~3V
C.“-”接線柱在上端,量程用0~15V
D.“-”接線柱在上端,量程用0~3V
精解:從電路圖中我們可以把電壓表等效成斷開的導(dǎo)線,那么R1和R2串聯(lián),R3和R4串聯(lián),然后一起并聯(lián)到電源兩端,用電勢(shì)法,按電流走向從電勢(shì)高流向電勢(shì)低的規(guī)律來看,電流從電源的正極通過外部電流流向電源的負(fù)極,得出R2和R4的右端電勢(shì)相等,然后電流分別通過R2和R4時(shí)電勢(shì)各自降低,電勢(shì)降低的值就是他們兩端各自的電壓。
U1/U2=R1/R2=12Ω/18Ω=2/3,所以U2=3/5U=7.2V,
又U3/U4=R3/R4=18Ω/12Ω=3/2,所以U4=2/5U=4.8V,所以U4《U2,
即電流通過R4電勢(shì)降得少,而R2上電勢(shì)降得多,故R4左端電勢(shì)高,R2左端電勢(shì)低,他們兩端的電勢(shì)差(即電壓)為△U=U2-U4=7.2V-4.8V=2.4V《3V.
所以正確答案選D.
評(píng)論