Question

如圖所示，標(biāo)有“PZ10－10”字樣的小燈泡，與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后接入12Ｖ的電源中，當(dāng)變阻器的滑片P從一端滑向另一端時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率增大為原來的4倍，求：　　
（1）變阻器的最大阻值�！�
（2）變阻器接入電路的阻值多大時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光？
（3）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，3min內(nèi)電流通過變阻器產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

解：（1）Ｒ_L＝＝＝10Ω 　
      滑動(dòng)變阻器滑片P在a端時(shí)，燈泡的電功率最大，這時(shí)燈泡兩端的電壓為12Ｖ， P_L最大＝＝＝14.4W　　
      根據(jù)題意可知：滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大（即滑片P在b端）時(shí)，燈泡的電功率最小，
P_L最小＝＝＝3.6W，U_L實(shí)＝＝＝6 V，U_滑=U－U_L實(shí)=12V－6V＝6V，I_L實(shí)＝＝＝0.6 A，因燈L與R滑串聯(lián)，所以I_L實(shí)＝I_滑，即R_滑＝＝＝10Ω 　　
（2）I_額＝＝＝1A
      U_滑′=U－U_額＝12V－10V＝2V　　
      所以這時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為：R_滑′＝＝＝2Ω
（3）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，變阻器3 min內(nèi)所產(chǎn)生的熱量：Q＝I_額² R_滑′t＝（1A）²×2Ω×3×60 s=360 J