如图，电源电压不变，灯的额定电压为6V（设灯工作电阻不变），滑动变阻器最大阻值为20Ω．当开关闭合时，调节滑动变阻器的滑片处于中点位置时，灯恰好正常发光；当滑片滑到变阻器最

Question

如图，电源电压不变，灯的额定电压为6V（设灯工作电阻不变），滑动变阻器最大阻值为20Ω．当开关闭合时，调节滑动变阻器的滑片处于中点位置时，灯恰好正常发光；当滑片滑到变阻器最大阻值时，灯两端的电压为4V．求：

（1）电源电压和灯的额定功率是多少？
（2）当滑动变阻器连入电路的阻值为最大时，电流通过它3nin所产生的热量是多少？

Answer 1

由图可知灯泡和滑动变阻器串联，
（1）当开关S闭合，滑片P处于中点位置时，灯L正常发光，此时根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律得：
(UL)/(RL)=(U−UL)/((1)/(2)R)，
即：(6V)/(RL)=(U−6V)/((1)/(2)×20Ω)-------①
当开关S闭合，滑片P滑到变阻器最大阻值位置时：(UL′)/(RL)=(U−UL′)/(R)，
即：(4V)/(RL)=(U−4V)/(20Ω)--------②
由①②解得：
U=12V，R_L=10Ω
P_额=(U额2)/(RL)=((6V)2)/(10Ω)=3.6W；
（2）当滑动变阻器连入电路的阻值为最大时，I=(U)/(RL+R)=(12V)/(10Ω+20Ω)=0.4A，
滑动变阻器产生的热量Q=I²Rt=（0.4A）²×20Ω×3×60s=576J．
答：（1）电源电压是12V，灯L的额定功率为3.6W；
（2）当变阻器连入电路的阻值为最大值时，电流通过它3min所产生的热量为576J．