- 2007年物理
- 如图所示的中,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样。当S1、S2都闭合时,小灯泡正常发光,电流表示数为1A;当S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片分别置于M点(此时变阻器接入电路的电阻是滑动变阻器最大阻值的1/4)和最右端b时,滑动变阻器消耗的功率相等。求:
当S1、S2都断开时,电流表的最小示数。
希望给出详细的解答过程,谢谢~~
- 解:设电源的内阻为r,电源的电动势为E,都断开时电流表示数为I和I'',都合上时电流为I',灯泡额定电压为U,有已知可知灯泡的额定电流为0.5A,故灯泡电阻也为R,滑动变阻器最大阻值为R'。则:
都合上时:E=I'r+U
都断开时:E=I(r+R'/4+R)
E=I''(r+R'+R)
且I*I*R'/4=I''*I''*R',即I=2I''
解得:R'=2r+24代入第3式得
I''=(r+6)/(3r+36)=1/3-6/(3r+36)>=1/3-1/6=1/6
当且仅当r=0时等号成立。
综上,电流的最小值为1/6A。