Question

【題目】如圖所示是一個(gè)分壓電路，圖中負(fù)載電阻R1=160Ω，允許通過(guò)的最大電流是0.15A，電源電壓是14V，電壓表的量程是0～15V，滑動(dòng)電阻器RAB上標(biāo)有“120Ω，0.15A”字樣。當(dāng)滑片自從向右移動(dòng)時(shí)，電源電壓保持不變，但電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化，問(wèn)：

（1）電阻R1和RAB、RPB中哪一個(gè)通過(guò)的電流最強(qiáng)，并說(shuō)明理由

（2）滑片P自A向B移動(dòng)過(guò)程中，各元件是否安全？（要求通過(guò)分析和估算電流加以說(shuō)明）

（3）在不損壞電路元件的前題下，電壓表的變化范圍是多少？

Answer 1

【答案】（1）通過(guò)中電流最強(qiáng)；（2）滑動(dòng)變阻器的PB部分會(huì)損壞；（3）0～8V

【解析】

解：（1）由電路圖可知，電阻R1與RAP并聯(lián)后再與RPB串聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知：在三個(gè)電阻中，通過(guò)干路電阻RPB的電流最大。

（2）滑片P在A時(shí)，電壓表和電阻R1被短路，沒(méi)有電流通過(guò)電壓表和電阻R1，只有滑動(dòng)變阻器以最大阻值連入電路中，電路中電流為：，對(duì)電路元件沒(méi)有影響。

若移向B點(diǎn)過(guò)程中，則電阻R1與RAP并聯(lián)，再與RPB電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量RAP和R1兩端的電壓，最大測(cè)量值為電源電壓，因14V小于15V，沒(méi)有超過(guò)電壓表的量程。而通過(guò)RPB的電流為滑動(dòng)變阻器RAP和R1的電流之和，所以干路上RPB的電流可能會(huì)超過(guò)0.15A，對(duì)電阻元件有燒壞的可能。

（3）設(shè)P移到AB間某點(diǎn)時(shí)流過(guò)PB的電流I恰好等于0.15安，設(shè)AP電阻為R2，PB電阻為R3．如圖所示，則有：

I1R1=（I-I1）R2 -------------------①

（I-I1）R2+I（RAB-R2）=U----------②

將I=0.15A、RAB=120Ω、R1=160Ω、U=14V

代入上式，由①、②可解出I1=0.05A

所以U1=I1R1=0.05A×160Ω=8V ，故電壓表的變化范圍是：0～8V。

答：（1）在三個(gè)電阻中，通過(guò)干路電阻RPB的電流最大。（2）滑動(dòng)變阻器的PB部分會(huì)損壞。（3）在不損壞電路元件的前題下，電壓表的變化范圍是0~8V。