有一个电子器件,它的电阻不是一个定值,现将R0=20Ω的定值电阻和该电子器件组成如图甲所示的电路,探究通过电子器件的电流I与可控电源电压U的关系,同学们在老师的指导下得到如图乙所示的图象.求:
(1)在图象A点处定值电阻R0消耗的功率;
(2)当通过的电流I=2.0A时,电子器件的电阻;
(3)当电源电压U=150V时,电子器件消耗的功率.
解:由图甲可知,定值电阻R0与电子器件是串联的
(1)、由图乙可知,在图象A点处,此时的电流是1.0A,根据公式P=I2R,得P0=I2R0=(1.0A)2×20Ω=20W
(2)、由图乙可知,当通过的电流是2.0A时,此时的电源电压是220V,根据公式R=,得R总==110Ω
因为R总=R0+R电子器件所以R电子器件=R总-R0=110Ω-20Ω=90Ω
(3)、由图乙可知,当电源电压是150V时,电路中的电流是1.0A,根据公式R=,得R总′==150Ω
因为R总′=R0+R电子器件′所以R电子器件′=R总′-R0=150Ω-20Ω=130Ω
根据公式P=I2R,得P电子器件=(1.0A)2×130Ω=130W
答:(1)、在图象A点处定值电阻R0消耗的功率是20W;
(2)、当通过的电流I=2.0A时,电子器件的电阻是90Ω;
(3)、当电源电压U=150V时,电子器件消耗的功率是130W.
根据串联电路的电流、电压、电阻特点,结合欧姆定律和电功率公式进行计算.
点评:解答此类题目时,要先分析电路的连接方式是串联还是并联,然后根据串、并联电路特点,利用欧姆定律和电功率公式去求解.串联电路算电功率用P=I2R简便,并联电路算电功率用P=简便.