4、第壹條填空的考慮:∵R與R變是串聯,電路中電流在增大,∴電路總電阻必然變小,既然R是定值電阻,那只能是變阻器電阻“變小”;
第二條填空的考慮:這類題目通常都從“電源電壓不變”這壹點著手,建立方程組來求解:
由題意可知電源電壓 U=IR+U變,代入相應條件,即可得:
U=0.1R+U變……①,及 U=0.3R+U'變……②
①-②,可得:0.2R=(U變-U'變)=4,∴R=20(Ω)
∴定值電阻R電功率的變化量:
△P=P'R-PR=I'^2R-I^2R=(0.3^2-0.I^2)×20=1.6(W)
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5、根據題意,要保證電路中電路元件安全,只須考慮三個元件:電燈、滑動變阻器、電壓表
①、先考慮電燈:小燈正常工作時的電流:I額=P額/U額=0.9/3=0.3(A),
顯然這壹電流值應為最大,即: I最大=I額
∴R變最小=(U-U額)/I最大=(4.5-3)/0.3=5(Ω);
②、再考慮滑動變阻器:由於I最大<I變最大=1A,∴變阻器始終處於安全狀態;
③、最後考慮電壓表:∵U表最大=3V,即變阻器兩端電壓最大值為3V,
∴ U燈最小=U-U表最大=4.5-3=1.5V
由於R燈=U額^2/P額=3^2/0.9=10(Ω),
由分壓原理可得:U表最大/U燈最小=R'變/R燈,即 3/1.5=R'變/10
∴R'變=20(Ω)<R最大=50Ω,
綜合考慮①~③,得結論:
滑動變阻器允許接入電路的阻值範圍是:5Ω~20Ω