Question

【題目】有一用電器的銘牌上標明額定電壓為 100V， 額定功率因字跡不清而無法辨認，但該用電器有顯示是否處于正常工作狀態的裝置，現將該用電器與一阻值為（)的滑動變阻器連接后，接在輸出電壓為220V的電源兩端。試討論下列問題：

（1）為使用電器安全正常地工作，應采用怎樣的接法？試說明理由并畫出電路圖；

（2）在正確連接的電路中，當用電器正常工作時通過電源的電流為2.4A， 試求用電器消耗的電功率與整個電路消耗的電功率之比。

Answer 1

【答案】（1）見解析 （2）

【解析】

（1）變阻器通常有兩種接法：限流式和分壓式，分壓式可以使用電器的電流從零開始連續調節，能確保用電器的安全．（2）根據歐姆定律求出變阻器與用電器并聯部分的電阻及通過它的電流，由并聯電路的電流關系得到用電器的電流和電壓，即可求得用電器消耗的電功率，從而得出用電器消耗的電功率與整個電路消耗的電功率之比。

（1）由于用電器功率未知，故也不知道用電器的額定電流和電阻，若將滑動變阻器接成限流器，則無法判斷當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，用電器兩端的電壓是否小于或等于100 V，因此必須將滑動變阻器接成分壓器使用，才能保證用電器正常工作，電路如圖所示：

（2）設滑動變阻器的總電阻為R，其與用電器并聯的部分的電阻為

則有：，解得：

通過的電流：

通過用電器的電流：

用電器的功率：

整個電路消耗的電功率：

則用電器消耗的電功率與整個電路消耗的電功率之比