如图所示,电灯L标有“4V,1W”,滑动变阻器R总电阻为50Ω,当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A,由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数

◎ 题目

如图所示,电灯L标有“4V,1W”,滑动变阻器R总电阻为50Ω,当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A,由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数为0.5A,电压表示数为10V,若导线完好,电路各处接触良好.试问:
(1)发生的故障是短路还是断路?发生在何处?
(2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多大?
(3)电源的电动势和内电阻为多大?

◎ 答案

(1)电灯L突然熄灭,且电流表示数变大,说明总电阻变小,电压表也有示数,所以故障为断路,只可能灯L发生断路.
(2)L断路后,外电路只有R2,因无电流流过R,故电压表示数即为路端电压U2=U=10V,R2=
U2
I2
=
10
0.5
Ω=20Ω
L未断路时恰好正常发光,
UL=4V,IL=
P
U
=0.25A
U′=U2′=I2′?R2=0.45×20V=9V
R=
Ur
Ir
=
U端′-UL
IL
=
9-4
0.25
Ω=20Ω
(3)根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir
故障前:E=9+(0.45+0.25)r,故障后:E=10+0.5r,
解得

r=5Ω
E=12.5V

答:(1)故障为断路,只可能灯L发生断路;
(2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω;
(3)电源的电动势为12.5V,内电阻为5Ω.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电灯L标有“4V,1W”,滑动变阻器R总电阻为50Ω,当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A,由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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