如图所示的电路中,电阻R1=6 Ω,R2=3 Ω,R4=18 Ω,R3为滑动变阻器,A、B为变阻器两个端点,滑动触头P在B端时,电流表的读数为2.5 A,电源的输出功率为28.125 W,电源总功率为33.75 W。(共10分)
16.求电源电动势和内电阻;
17.当滑动触头P处在R3的中点时,电流表的读数为0.9 A,则R3的阻值是多少?
电源电动势为9V,内电阻为0.4Ω;
当滑动触头P处在B端时,R3和R4均被短路,电路如图甲所示。根据并联电路的分流原理,通过R1的电流
=
×2.5 A=1.25 A
干路中电流I=I1+I2=1.25 A+2.5 A=3.75 A
又因P总=P出+I2r,即33.75 W=28.125 W+(3.75)2r
解得r=0.4 Ω
外电阻R==2 Ω
电源电动势E=IR+Ir=9 V
闭合电路的欧姆定律.
由图看出当滑动触头P处在B端时,R3和R4均被短路,R1和R2并联,根据并联电路的分流原理,求出通过R1的电流,得到干路电流,由电源的总功率与输出功率之差等于电源内电路消耗的功率,求解内电阻,由闭合电路欧姆定律求解电动势.
分析时要抓住电流表内阻不计,相当于导线,将R3短路.在理清电路结构的基础上,再根据电流关系、功率关系求解.本题也可以由P总=EI求解电源的电动势.
当滑动触头P处在R3的中点时,电流表的读数为0.9A,则R3的阻值是18Ω.
当触头处在R3的中点时,电路如图乙所示,变阻器R3的上半部分被短路,由于两并联支路上的电压相等得(+R2)I2′=R1I1′
又I1′R1=E-(I2′+I1′)r,解得I1′=1.35 A,Rx=9 Ω
所以R3=2Rx=18 Ω
闭合电路的欧姆定律.
当触头处在R3的中点时,电路如图乙所示,变阻器R3的上半部分被短路,画出等效电路图.
分析时要抓住电流表内阻不计,相当于导线,将R3短路.在理清电路结构的基础上,再根据电流关系、功率关系求解.本题也可以由P总=EI求解电源的电动势.