Question

如圖1所示電路中，滑動變阻器標有“100 Ω 1 A”字樣，電源電壓為36 V恒定不變．當開關S閉合后，電流表的示數為0.5 A，電壓表的示數為10 V，求： (1) 電阻R1的阻值 (2) 這時滑動變阻器連入電路中的電阻值 (3) 如果電流表最程為0～3 A，電壓表量程為0～15 V，求滑動變阻器連入電路的阻值范圍．

Answer 1

答案：
解析：

(1)	R1的阻值應為R1＝＝20 Ω
(2)	此時滑動變阻器連入電路的阻值應為R2＝R總－R1＝－20 Ω＝52 Ω
(3)	解題指導：本題考查應用串聯電路特性和歐姆定律對電路進行分析和計算的能力，重在對電路的分析，應用歐姆定律，第(1)和第(2)小題是很容易求出的：R1的阻值應為R1＝＝20 Ω，此時滑動變阻器連入電路的阻值應為R2＝R總－R1＝－20 Ω＝52 Ω．第(3)小題要求出滑動變阻器可連入電路的阻值變化范圍，那就要考慮，為什么滑動變阻器阻值變化會有限制?是什么在限制滑動變阻器的阻值變化范圍?一般來說，各種儀表、用電器，包括滑動變阻器本身都對電路的電流有所限制，從而就限制著滑動變阻器的阻值變化范圍．本題中限制電路電流的因素就有：電流表、電壓表的量程及滑動變阻器允許通過的最大電流．對于R1，由于題目中未說明允許通過的最大電流，因此可以不考慮．接下來必須準確判斷出到底以哪一個限制因素作為最后限制的標準．本題中，電流表最大可通過3 A的電流，滑動變阻器最大可通過1 A的電流，而電壓表允許通過R1的電流不能超過0.75 A(為什么?)，所以本題中應以0.75 A作為限制標準去計算，則滑動變阻器變化的范圍應是28～100 Ω(為什么?)．在這里由于電流表與電壓表的變化是同步的，相對而言比較容易．如果電路變為如圖2所示的電路，只將R1換為＝30 Ω的電阻，其他條件不變．這時由于電流表、電壓表的變化將不再同步，就會使得滑動變阻器的阻值既不能太小又不能太大(為什么?)，這時滑動變阻器的最后取值范圍應為6～21.43 Ω(為什么?)．請讀者自已深刻體會如圖1和圖2所示的兩電路中電表變化的異同．