在图（a）所示的电路中，电源电压为3伏且保持不变，电阻R1的阻值为5欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω1A”字样，所用电流表的表盘如图（b）所示．闭合电键后，滑片P移到某一位置时，电流表

Question

在图（a）所示的电路中，电源电压为3伏且保持不变，电阻R₁的阻值为5欧，滑动变阻器R₂上标有“20Ω 1A”字样，所用电流表的表盘如图（b）所示．闭合电键后，滑片P移到某一位置时，电流表示数为1安．求：

（1）通过电阻R₁的电流I₁．
（2）滑动变阻器R₂连入电路的阻值．
（3）若电源电压可变，为使电流表A的示数能达到最大，求电源电压的最小值．

Answer 1

（1）电源电压为3V，根据并联电路电压的规律，即电阻R₁的电压为3V，
根据欧姆定律，通过电阻R₁的电流I₁=(U)/(R1)=(3V)/(5Ω)=0.6A；
（2）电流表示数为1安，即电路的总电流，根据并联电路电流的规律，通过滑动变阻器R₂的电流
I₂=I-I₁=1A-0.6A=0.4A；
则变阻器连入电路中的电阻R₂=(U2)/(I2)=(3V)/(0.4A)=7.5Ω；
（3）滑动变阻器R₂上标有“20Ω 1A”字样的含义：表示变阻器的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为1A，由题意知，电流表最大读数为3安，
当通过R₂的电流最大，通过R₁的电流最小时，根据欧姆定律，R₁的电压即电源电压最小，
根据并联电路电流的规律：I_1小+I_2大=I_2大                            
所以，I_1小=I_大-I_2大
=3A-1A=2A；                         
根据欧姆定律，电源电压的最小值U_小=U_1小=I_1小R₁=2A×5Ω=10V．
答：（1）通过电阻R₁的电流I₁为0.6A；
（2）滑动变阻器R₂连入电路的阻值为7.5Ω；
（3）若电源电压可变，为使电流表A的示数能达到最大，电源电压的最小值为10V．