电源电压范围带答案

1、如图所示,R 1=20Ω,滑动变阻器R 2标有“50Ω,2A ”字样,电压表量程0-15V 、电流表量程0-0.6A,要求:在移动滑动变阻器滑片的过程中,两电表分别能达到满刻度,且电路正常工作。求:电源电压范围
解:首先,满足电流表满刻度,即电流表达到0.6A ,
当滑动变阻器在最左端时,总电阻最小,电源电压最小
U min =IR 1=0.6A ×20Ω=12V
当滑动变阻器在最右端时,总电阻最大,电源电压最大电源转换电路
U max =I(R 1+R 2)=0.6A ×70Ω=42V
所以满足电流表满刻度时,电源电压的范围是(12V -42V )
其次,满足电压表满刻度,即电压表达到15V
此时,电源电压的范围由定值电阻的电压决定
当滑动变阻器最大时,电压表达到15V ,电流最小,定值电阻两端电压最小,电源电压最小
U min =15V +I min R 1=15V+      ×20Ω=21V  当电路里电流最大时,定值电阻分压最大,电源电压最大
U max =15V +I max R 1=15V +0.6A ×20Ω=27V  所以,满足电压表满刻度的电源电压范围是(21V -27V )
综上所述,电源电压的范围是(21V -27V ) 2、 电阻R 1的阻值为10欧,滑动变阻器R 2上标有“30Ω 1A ”字样.闭合电键S ,要求:在电表选择合适量程的情况下,移动滑片P 使两个电表的指针都能达到量程满刻度值求:电源电压范围
解:由滑动变阻器的规格“30Ω 1A ”可知,电
流表一定选0-0.6A 的小量程,电压表量程都可以,
量程选择不一样,电源电压范围不一样
首先,满足电流表满刻度,即电流达到0.6A ,
当滑动变阻器在最左端时,总电阻最小, 5015V Ω
20Ω 50Ω,2A  0-15V  0-0.6A
10Ω 30Ω 1A
电源电压最小
牵引力控制系统U min =IR 1=0.6A ×10Ω=6V除铁剂
当滑动变阻器在最右端时,总电阻最大,电源电压最大
U max =I(R 1+R 2)=0.6A ×40Ω=24V
所以满足电流表满刻度时,电源电压的范围是(6V -24V )
如果电压表选0-3V 的小量程,当电压表满刻度时,R 1分压最小时,电源电压最小
U min =3V +I min R 1=3V+      ×10Ω=4V  R 1分压最大时,电源电压最大
U max =3V +I max R 1=3V +0.6A ×10Ω=9V
所以,满足电压表满刻度的电源电压范围是(4V -9V )
综上所述,电流表选0-0.6A ,电压表选0-3V 的电源电压的范围是(6V -9V ) 如果电压表选0-15V 的大量程,当电压表满刻度时,R 1分压最小时,电源电压最小
U min =15V +I min R 1=15V+      ×10Ω=20V  R 1分压最大时,电源电压最大
U max =15V +I max R 1=15V +0.6A ×10Ω=21V
所以,满足电压表满刻度的电源电压范围是(20V -21V )
综上所述,电流表选0-0.6A ,电压表选0-3V 的电源电压的范围是(20V -21V )
3、 如图所示,R 1是阻值为10 Ω的定值电阻,R 2为标有“10Ω.,2 A" 字样的滑动变阻器,电压表选用0~15 V 的量程,要求:闭合S 适当移动滑片的过程中,R 1消耗的功率最大且始终不变,求电源电压的可调范围。
303V Ω
Ω
解:∵ R 2允许的最大电流为2A ,
∴ R 0的功率最大时电流为2A,
当R 2=0Ω时,电源最小电压为:
U min =I max R 0=2A ×10Ω=20v
安全的定义当R 2=10Ω时,U 2=I max R 2=2A ×10Ω=20v >15v
∴当电压表满偏时电源电压最大为
U max =I max R 0+U 2·
=2A ×10Ω+15v=35v
所以电源电压的可调范围是20v-35v
虎门火灾
4、 如图所示电路,电源电压可调,R 1=10Ω,小灯泡标有“6V, 6W ”字样(阻值不变)。滑动变阻器R 2上标有“15Ω,2A ”的字样,求
(1)若只闭合S 1,调节电源电压,使灯泡L 正常工作10S ,灯泡消耗的电能
(2)若只闭合S 2,调节电源电压,移动滑动变阻器滑片,电压表示数在1-3V 之间变化,求电源电压的最大调节范围
解:(1)只闭合S 1时,灯泡和R 1串联,根据P=t w
可知,灯泡L 正常工作10S 消耗的电能W=P L t=6w ×10s=60J
(2)只闭合S 2时,R 1 和R 2串联,电压表测R 1两端的电压
当电压表为1V ,R 2=0Ω,电源电压最小
U min =1V
当电压表为3V ,R 2=15Ω,电源电压最大
U max =3V+    ×15Ω=7.5V
综上所述:电源电压的最大调节范围是(1V -7.5V ) 103V Ω
5、 如图所示在探究电流与电压关系时,电阻R 1=40Ω,滑动变阻器R 2规格为 20Ω 1A ,若电流表和电压表的量程可任选,且电源电压可调,要求变阻器滑片从一端调至另一端的过程中电流表和电压表
指针的偏转角度,始终既不小于满偏的三分之一又不能超过量程,求电源电压的取值范围?
解:若电流表选取大量程 0-3A ,电流的范围应该在1A -3A 的范围内,又因为滑动变阻器允许通过的最大电流不超过 1A ,所以舍去,电流表应选取0-0.6A 的量程,电流范围是0.2A -0.6A
当电流为0.2A 时,R 1两端的最小电压为8V>3V ,所以电压表
应该选大量程0-15V ,电压范围是 5V -15V
首先,考虑电源电压的最小值,电流表和电压表都尽量小,当青海德令哈5.8级地震
电压表达到最小值5V 时,电流为      = 0.125A ﹤0.2A(舍去)
当电流表达到最小0.2A ,电压表为8V> 5V ,符合题意
若此时R 2=0Ω,则滑片向最大值滑动时,电流就会﹤0.2A(舍去)
所以,当电流表达到最小0.2A ,R 2=20Ω时,电源电压最小
U min =I min ×(R 1+R 2)=0.2A ×(40Ω+20Ω)=12V
其次考虑电源电压的最大值,电流表和电压表都尽量大,当电流表达到最大值0.6A 时,电压表为0.6A ×40Ω=24V>15V (舍去)
当电压达到最大15V ,电流为    =0.375A>0.2A ,符合题意
若此时R 2=15Ω,则当滑片向最小值滑动时,电压表就会超量程
所以,当电压表达到最大15V ,R 2=0Ω时,电源电压最大
U max =15V  405V Ω 4015V Ω
所以,满足题意的电源电压的范围是(12V-15V)
6、如图25所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10 Ω,R2=5 Ω,滑动变阻器R的规格为“30 Ω  2.5 A”,电流表A2 选用0~3 A的量程,电压表选用0~15 V的量程.闭合全部开关,电流表A1 的示数为1 A.求:
(1)电源电压.
(2)若将表盘如图26所示的电流表A3接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,A3的指针恰好指在满偏的三分之二处,变阻器接入电路的可能值.
(3)用一个新的电源替代原来的电源,只闭合S,在保证电路安全的情况下,电源电压的最大值.
图25 图26
解:(1)当全部开关闭合时,电阻R1与滑动变阻器R并联,R2被短路,电流表测量通过R1的电流,
由题意可知,此时电流I1=1 A,所以电源电压U=I1R1=1 A×10 Ω=10 V
表指针达到满刻度的三分之二,电流可能是I1=0.4 A,也可能是I2=2 A.由于开关全部闭合时,电阻R1与滑动变阻器R并联,R2被短路,电流表示数为1 A,所以电流表不能接在R1支路,所以电流表可能接在滑动变阻器支路上或干路上:
①当接在滑动变阻器支路上,且I1=0.4 A时,

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