如图1所示电路中，灯L上标有“6V4W”的字样，Rl的最大阻值为18Ω，R2=4.5Ω．（1）当开关Sl、S3都断开、S2闭合时，灯L正常发光，求电源电压；（2）当开关S1、S2和S3都闭合，且滑动触头P滑到b

Question

如图1所示电路中，灯L上标有“6V 4W”的字样，R_l的最大阻值为18Ω，R₂=4.5Ω．
（1）当开关S_l、S₃都断开、S₂闭合时，灯L正常发光，求电源电压；
（2）当开关S₁、S₂和S₃都闭合，且滑动触头P滑到b端，求电路中的总电流；
（3）当开关S₁闭合、S₂、S₃都断开．在滑动触头P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻消耗的功率随其电阻R₁变化的情况如图2所示．由图象可知，当R₁为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？（设电源电压恒定不变）

Answer 1

（1）当开关S_l、S₃都断开、S₂闭合时，灯泡与电阻R₂串联，灯L正常发光，此时电路电流为I_L=(PL)/(UL)=(4W)/(6V)=(2)/(3)A，
电阻R₂两端的电压U₂=I_LR₂=(2)/(3)A×4.5Ω=3V，所以电源电压为U=U₂+U_L=3V+6V=9V．
答：电源电压为9V．
（2）当开关S₁、S₂和S₃都闭合，且滑动触头P滑到b端，灯泡与滑动变阻器并联，此时灯泡两端电压为9V，灯泡会被烧毁，所以电路中的总电流I=(U)/(R)=(9V)/(18Ω)=0.5A．
答：电路中的总电流为0.5A．
（3）从图象上可以看出，滑动变阻器消耗的最大功率为4.5W，此时接入电路的电阻为4.5Ω．