如图所示电路,电源电压不变,R1=12Ω,小灯泡标有“6V12W”(电阻不变).求:

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  • 只闭合s1时,小灯泡L和R1串联,小灯泡电阻为3Ω,R1电阻为12Ω,电流为1.2A,则电源电压为0.8*15=12V

    三个开关都闭合时,小灯泡被短路,R1和R2并联,电流表示数1.2A,则电阻为10Ω,由于R1为12Ω,则滑动变阻器最大阻值为60Ω

    只闭合S2则小灯泡和R2串联,滑动变阻器在0和60之间取值,假设滑动变阻器电阻为R,则

    电路电流为12/(3+R),则滑动变阻器功率为144R/(3+R)^2,把R除下去,变成√R的平方,然后放到括号里面,然后再把完全平方式变成(根号√(3/R)-√R)^2+12的形式,那么分母最小值是12,整个功率最大值就是12W,变成3/4,那么滑动变阻器功率是9W,

    假设总电流是I,此时滑动变阻器电阻电压则为9/I,那么小灯泡的电压为12-9/I,电压除以电流等于电阻3Ω,可以得到I=3或者I=1,如果I=3,那么小灯泡功率=3^2*3=27W,超出范围,所以I=1A