一传感器(可以看作一纯电阻)上标有”3V,0.9W“字样,为了检测它的电学性能,设计了如图所示的电路,将它与滑动变阻器串联,滑动变阻器上标有”10Ω,1A“字样.
(1)为确保电路安全,请计算在 a、b间所加电压的最大值.
(2)如果a、b间加4.5V的电压,要使传感器正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻多大?整个电路消耗的功率多大?
答案:
分析:(1)由功率公式P=UI可求得传感器中允许通过的最大电流,由功率公式P=可求得传感器的电阻,则当滑动变阻器接入电阻最大,同时达最大电流时,电压为最大值,则由欧姆定律可求得电压的最大值;
(2)由串联电路的电压规律可求得滑动变阻器两端的电压,则由欧姆定律可求得滑动变阻器接入电阻;由功率公式可求得电路消耗的总功率.
解答:解:(1)传感器允许通过的最大电流I===0.3A,
传感器的电阻R===10Ω;
当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,ab间所加电压最大
Um=I(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V;
(2)传感器正常工作,则电路中电流为I=0.3A;
传感器两端电压为U=3V; 则滑动变阻器两端的电压
U'=U2-U=4.5V-3V=1.5V
则由欧姆定律可求得滑动变阻器连入电路的电阻R2===5Ω;
整个电路消耗的功率P=U2I=0.3A×4.5V=1.35W;
答:(1)ab两端所加电压最大为6V; (2)滑动变阻器连入电路的电阻为5Ω,整个电路消耗的功率为1.35W.