19. 如图16-71所示,滑动变阻器$R_2$的最大阻值是40Ω,当滑片在中点时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V,求:
$(1) R_1$的阻值。
(2) 当电流表的示数为0.4A时,变阻器$R_2$连入电路的电阻是多少?

$(1) R_1$的阻值。
(2) 当电流表的示数为0.4A时,变阻器$R_2$连入电路的电阻是多少?
答案
(1)30 Ω (2)30 Ω
解析
(1)由电路图可知,$R_1$与$R_2$并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。
当滑片在中点时,$R_2$连入电路的电阻$R_{2中}=\frac{40\Omega}{2}=20\Omega$,此时电压表的示数为$6V$,即电源电压$U = 6V$。
通过$R_2$的电流$I_{2中}=\frac{U}{R_{2中}}=\frac{6V}{20\Omega}=0.3A$。
干路电流$I = 0.5A$,则通过$R_1$的电流$I_1=I - I_{2中}=0.5A - 0.3A=0.2A$。
$R_1$的阻值$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{6V}{0.2A}=30\Omega$。
(2)当电流表的示数$I' = 0.4A$时,通过$R_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6V}{30\Omega}=0.2A$不变。
通过$R_2$的电流$I_2'=I' - I_1=0.4A - 0.2A=0.2A$。
此时$R_2$连入电路的电阻$R_2'=\frac{U}{I_2'}=\frac{6V}{0.2A}=30\Omega$。
当滑片在中点时,$R_2$连入电路的电阻$R_{2中}=\frac{40\Omega}{2}=20\Omega$,此时电压表的示数为$6V$,即电源电压$U = 6V$。
通过$R_2$的电流$I_{2中}=\frac{U}{R_{2中}}=\frac{6V}{20\Omega}=0.3A$。
干路电流$I = 0.5A$,则通过$R_1$的电流$I_1=I - I_{2中}=0.5A - 0.3A=0.2A$。
$R_1$的阻值$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{6V}{0.2A}=30\Omega$。
(2)当电流表的示数$I' = 0.4A$时,通过$R_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6V}{30\Omega}=0.2A$不变。
通过$R_2$的电流$I_2'=I' - I_1=0.4A - 0.2A=0.2A$。
此时$R_2$连入电路的电阻$R_2'=\frac{U}{I_2'}=\frac{6V}{0.2A}=30\Omega$。
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