如图所示,电源电压恒定不变,若开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A;当S1、S2都断开时,电流表的示数为0.4A;当S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.9A.已知R2的电阻为10Ω.求:
(1)当S1、S2都断开时,R1消耗的功率;
(2)当S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率.
解:(1)S1闭合,S2断开时,等效电路图如图1所示;
当S1、S2都断开时,等效电路图如图2所示;
当S1、S2都闭合时,等效电路图如图3所示.
(1)由图1可知,电源的电压U=IR2=0.6A×10Ω=6V;
由图2可知电阻R1两端的电压U1=U-I′R2=6V-0.4A×10Ω=2V,
所以R1消耗的功率P1=U1I′=2V×0.4A=0.8W.
(2)由图3可知,电路消耗的总功率P=UI″=6V×0.9A=5.4W.
答:(1)当S1、S2都断开时,R1消耗的功率为0.8W;
(2)当S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率为5.4W.
(1)当S1闭合,S2断开时,电路为R2的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当S1、S2都断开时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出R1两端的电压,根据P=UI求出R1消耗的功率;
(3)当S1、S2都闭合时,R2、R3并联,电流表测干路电流,根据P=UI求出电路消耗的总功率.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是画出开关闭合、断开时的等效电路图.