如图所示的电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,R2标有“50Ω0.5A”字样的滑动变阻器,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0~3V,则:
(1)在接入电路之前,滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少?
(2)电路的最大总功率为多少?
(3)为了保护电路,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的?
解:(1)在接入电路之前,由欧姆定律可得,滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是:
U2=I2R2=0.5A×50Ω=25V;
(2)当电路中电流最大时,电路中的总功率最大:
P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W;
(3)当电流表示数为I1=0.5A时,电阻R1两端电压为U1=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V;
滑动变阻器两端的电压U2=U﹣U1=4.5V﹣2.5V=2V,所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小===4Ω;
当电压表示数最大为U大=3V时,R1两端电压为U3=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V,电路电流为I′===0.3A;
滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大===10Ω