...的电路中,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,灯泡R1标有“12V 9W...
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发布时间：2024-04-15 15:51
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时间：2024-04-15 18:20
∵并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光时两端的电压和额定电压相等，
∴电源的电压U=UL=12V；
根据P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL=PLUL=9W12V=0.75A，由并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，得：定值电阻R2中电流：I2=I-IL=1A-0.75A=0.25A；
定值电阻R2的电阻值：R2=U2I2=12V0.25A=48Ω；
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
RL=ULIL=12V0.75A=16Ω，
（2）将S2和S3断开、S1闭合，小灯泡与滑动变阻器串联，等效电路如图：
设滑动变阻器滑片在某位置时连入电路的阻值为RX，由题意得：
①滑片P在b端时：I3=12V16Ω+R3、U3=12V-I16Ω；
②滑片在某位置时：I′=2I3=12V16Ω+RX、U′=12U=12V-I′16Ω；
解得：R3=32Ω；
当开关S1、S3断开，S2闭合，定值电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的总电阻最大，电路消耗的总功率最小；
最小总功率为：Pmin=U2R3+R2=(12V)232Ω+48Ω=1.8W．
答：（1）电源电压为12V；
（2）当开关S1、S3断开，S2闭合，定值电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的总电阻最大，电路消耗的总功率最小；最小总功率为1.8W．
