- 恒定电流
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三只电阻R1“30 Ω30 W”,R2“10 Ω40 W”,R3“3 Ω27 W”?将它们串联时,消耗的总功率不应超过多少?将它们并联时,消耗的总功率不能超过多少?
正确答案
43 W 37.8 W
分别计算出三只电阻的额定电压、额定电流.
对R1:U1==
V="30" V
I1=="1" A
对R2:U2==
V="20" V
I2=="2" A
对R3:U3==
V="9" V
I3=="3" A
显然,将它们串联时,通过的最大电流应取最小额定电流,即I="I1=1" A,最大功率为
Pm=I2(R1+R2+R3)="43" W
将它们并联时,所加的最大电压应取最小额定电压,即U="U3=9" V,最大功率为
Pm′=+
+
="37.8" W.
如图所示,甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图线分别为乙图中的哪一条直线?
(2)定值电阻R0,变阻器的总电阻R分别为多少?
(3)求出电源的电动势和内阻。
正确答案
(1)V1示数变化如AC所示,V2示数变化如BC所示;(2),
;(3)
,
。
试题分析:(1)电流增大,路端电压减小,定值电阻R0分压增大,V1示数变化如AC所示,V2指示路端电压,示数变化如BC所示。
(2)根据欧姆定律,由图像可知,。
当电流取最小值0.5A时,变阻器的阻值最大,此时变阻器两端电压
电阻。
(3)根据闭合电路欧姆定律,路端电压与电流的关系是
所以BC的斜率表示电源内阻,即
电动势
(8分)一台理想变压器原、副线圈匝数比为10 ∶1,原线圈接u=100sin100πt(V)的交变电压、副线圈两端用导线接规格为“6V 12W”的小灯。已知导线总电阻r=0.5Ω,试求:副线圈应接几盏小灯?这些小灯应如何连接才能使这些小灯都正常发光?
正确答案
4盏 连接方式为并联
试题分析:由=,副线圈两端电压的有效值
U2=U1=100×V=10V (3分)
导线上的电压U线=10V-6V=4V (1分)
副线圈中的输出电流I2=A=8A (1分)
每个小灯的额定电流I==A=2A (1分)
应接小灯的盏数:n==4(盏) (1分)
连接方式为并联。 (1分)
如图所示,用电动势E="6" V,内阻不计的蓄电池组,通过滑线变阻器组成分压电路,向电阻R0="20" Ω,额定电压U0="4.5" V的灯泡供电使它正常发光,试问当电池组对灯泡的供电效率η=60%时,变阻器R的阻值和能承受的最大电流应满足什么要求?
正确答案
87.18Ω 0.28A
试题分析:由电源的工作效率和灯泡的额定功率得到干路中的电流,即为变阻器R能承受的最大电流值,再由串并联电路的特点计算变阻器R的阻值。
灯泡的额定功率为
设变阻器的总阻值为R,滑动触头上端电阻值为,滑动触头下端电阻值为
,最大电流为
,通过电源的电流为I,当电池组对灯泡的供电效率η=60%时有:
则,
即变阻器R能承受的最大电流值
由并联电路的特点有,,
则
由产联电路特点有:
则变阻器的总阻值为:
即供电效率η=60%时,变阻器R的阻值为87.18Ω;变阻器R能承受的最大电流值为。
点评:必须依据串联电路的特点、性质和欧姆定律求解,与滑动变阻器有关的电路,常常把滑动变阻器看做两个电阻,滑片一侧是一个电阻,滑片另一侧是另一个电阻,再与其他电阻相连,这样再分析就容易很多。
如图所示电路中,已知I=3A,I1=2A,R1=10Ω,R2=5Ω,R3=30Ω,则通过电流表的电流方向为向___________,电流大小为___________A。
正确答案
右,0.5
在如图所示电路中,电池电动势E=10V,内阻r=1Ω,电阻R1=6Ω,L是“6V1A”的小灯泡。当电键S1断开S2闭合时,R1两端电压是几伏,灯泡能否正常发光?为了让L正常发光,可在R1两端并联一个多大的电阻?
正确答案
解:当S1断开,S2闭合时,R1与L串联
所以UR1=IR1=4.6V,UL= 4.6V<6V,不能正常发光
当S1,S2都闭合时,L要正常发光,则UL=6V,IL=1A
U内=I总r=1V
所以U并=3V
由U并=IR并,得出R并=3Ω,得出R2=6Ω
如图电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的内阻不计。开关K接通后流过R2的电流是开关K接通前的几倍?
正确答案
解:设电池电动势为E,每个电阻值为R
K接通前电路总电流等于R2上的电流,I2=E/2R
K接通后电路总电流等于R2上电流的2倍,I2'=I总'/2=E/1.5R
所以I2'/I2 =4/3
四个阻值都为R的电阻,按图中四种方式连接后,接在电动势为ε,内电阻也为R的电源上,则:要求输出电流最大时,应按图___________接法;要求输出电压最大时,应按图___________接法;要求输出功率最大时,应按图___________接法。
正确答案
A,B,C
如图所示电路中,电阻R1=8Ω。当电键K断开时,理想电压表V1的示数为5.7V,理想电流表的示数为0.75A,电源总功率是9W;当电键K闭合时,理想电压表V2的示数为4V。若电键断开和闭合时电源内阻损耗的电功率之比是9:16。求电源的电动势E和电阻R2、R3的阻值。
正确答案
E=12V;R2=8Ω;R3=3.6Ω
试题分析: K断开时,电流表示数是通过电源的电流值,设为I1=0.75A,
则电源电动势E=P总/I1=12V
电压表V1示数是R3、R4两端总电压,有R3+R4=U1/I1=7.6Ω
电源内阻r=E/I1-(R1+R3+R4)=0.4Ω
K断开和闭合时,电路总电流之比I1:I2=
K闭合时电路总电流为I2=4I1/3=1A
R4=U2/I2=4Ω
R3=3.6Ω
根据E=I2r+I2[R3+R4+R1R2/(R1+R2)
解得R2=8Ω。
(1)当开关掷向1时,电压表示数为3V,此时电阻箱的电阻为6Ω,求R2上电流在1min内产生的热量是多少?
(2)当开关掷向2时,灯泡恰好正常发光,电压表读数为原来的2倍,求灯泡的额定电压和额定功率。
正确答案
(1)180J(2)3V 6W
(1)开关接1,R1、R2串联
∴U1= U-U2="9" V—3 V="6" V ----(1分)
∴I1 =U1/R1=6V/6Ω="1A" = I2 ----(1分)
∴R2= U2/ I2= 3 V/ 1 A =3Ω ----(1分)
∴Q2= U2I2t=3 V×1 A×60s ="180J " ----(1分)
(2)开关接2,L、R2串联
L正常 UL= U-U2〃="9" V—6 V="3V " ----(1分)
I2〃 =U2〃/R2=6V/3Ω="2A" = IL ∴PL=UL IL="3" V×2A=6W ----(1分)
如图所示电路中,U=2.4 V,R1=10Ω,R2=6Ω,R3=4Ω,R4=3Ω,不考虑电表内阻对电路的影响,当A、B间接电流表时,它的示数为_________A,当A、B间接电压表时,它的示数为_________V。
正确答案
0.67,1.8
正确答案
R1=1.5×103Ω
根据串联分压,设AB部分的电阻为R1
R1=1.5×103Ω
在如图所示的电路中,电源电压保持不变,L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样,L3额定电压看不清,而额定功率为4W清晰可见。
(1)当开关S1断开、S2闭合时,恰有一只灯泡正常发光,此时,电流表和电压表的示数分别为多大?
(2)当开关S2断开,S1闭合时,若发光灯泡的实际功率为1W,则此时电流表的示数是多大?灯L3的额定电压是多大?
正确答案
(1)0.5A 3V(2)0.1A 18V
试题分析:(1)L1和L2串联,L1正常发光,I=0.5A,U2=3V
(2)电路中只有L3工作,
电源电压为6V+3V=9V,R3不变,
P额=4W,P实=1W
得U额=18V
此时电流表的示数为I="P/U=1/9" A≈0.1A
点评:本题属于较简单的电路计算题,弄清楚额定电压、实际功率,通过常见的电路计算公式很容易求得答案。
已知一个电流表的内阻为Rg=1k,Ig=100μA,若要改装成量程为3V的伏特表,需__________(填“串”或“并”)联一个阻值为__________
的电阻,若改装成量程为1A的安培表,需__________(填“串”或“并”)联一个阻值约为__________
的电阻.
正确答案
串,2.9×104,并,0.1
试题分析:表头上的电压U=IgRg=100×10-6×1000Ω=0.1V,
改装成电压表时,串联电阻上的电压U=3V-0.1V=2.9V,串联电阻R1=U/Ig=29000Ω=2.9×104Ω;
改装成电流表时要并联电阻,并联电阻通过的电流I2=1A-0.0001A=.0..9999A,
R2=U/I2=0.1/0.9999=0.1Ω
如图所示电路中的A、B两端加有电压U,若R1=2,R2=4
,R3=3
,通过它们的电流与电阻两端电压分别为I1、I2、I3和U1、U2、U3,则I1:I2:I3=___________,U1:U2:U3=_____________
正确答案
1:1:2 1:2:3
试题分析:由图可知,与
串联再与
并联,所以电流关系为:
,
,则
;电压关系为:
,
,则
.
点评:中等难度。两电阻串联电流相等,电压与电阻成正比;两电阻并联电压相等,电流与电阻成反比
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