如图所示,用电动势E=6V,内阻不计的蓄电池组,通过滑线变阻器组成分压电路,当电阻R0=20Ω,额定电压U0=4.5V的灯泡供电使它正常发光,试问当电池组对灯泡的供电效率η=60%时

◎ 题目

如图所示,用电动势E=6V,内阻不计的蓄电池组,通过滑线变阻器组成分压电路,当电阻R0=20Ω,额定电压U0=4.5V的灯泡供电使它正常发光,试问当电池组对灯泡的供电效率η=60%时,变阻器R的阻值和能承受的最大电流应满足什么要求?

◎ 答案

由题意,灯泡正常发光,U0=4.5V,电源的内阻不计,则R1的电压为U1=E-U0=1.5V
根据串联并联电路的特点,得:
U1
U0
=
R1
R2R0
R2+R0

代入数据得:
1.5
4.5
=
R1(R2+20)
20R2
… ①
根据效率为η=60%得:η=
U20
R0
U20
R0
+
U20
R2
+
U21
R1
… ②
联立①②得:R1=5
1
3
Ω,R2=80Ω
则得:R=R1+R2=85
1
3
Ω
当所以变阻器的总电阻:R=85
1
3
Ω

它应承受的电流是:I=
U1
R1
=
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