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如图所示电路,电源电压恒定,电流表A1的示数为3.0安,电流表A2的示数为1.0安,电压表V的示数为4.0伏;当三个电阻中,其中某一个电阻发生了故障,则电压V的示数变为8伏,电流表A1、A2的
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如图所示电路,电源电压恒定,电流表A1的示数为3.0安,电流表A2 的示数为1.0安,电压表V的示数为4.0伏;当三个电阻中,其中某一个电阻发生了故障,则电压V的示数变为8伏,电流表A1、A2 的示数相等且不为零.
求(1)哪一个电阻发生何种故障?
(2)发生故障后电阻R3消耗的电功率为多少瓦?
求(1)哪一个电阻发生何种故障?
(2)发生故障后电阻R3消耗的电功率为多少瓦?
▼优质解答
答案和解析
等效电路图如图所示:
(1)由电路图可知,R1与R2并联后与R3串联,A1测干路电流,A2测通过R2的电流,电压表测并联部分的电压;
①若电阻R3断路,则电压表无示数;若电阻R3短路,则两电流表的示数不相等.
②若电阻R1短路,则电压表无示数;若电阻R1断路,则两电流表的示数相等.
③电阻R2断路,则电流表A2无示数;若电阻R2短路,则电压表无示数.
故电路故障为:电阻R1发生断路.
(2)电阻发生故障前U1=U2=4V,I3=3.0A,I2=1.0A,
R2=
=
=4Ω,
电阻发生故障后U'2=8V,
电路中的电流I3′=I2′=
=
=2A,
因电源的电压不变,
所以,电源的电压U总=U2+I3R3=U'2+I'3R3,
即:4V+3A×R3=8V+2A×R3,
解得:R3=4Ω,
发生故障后电阻R3消耗的电功率:
P3=I'32R3=(2A)2×4Ω=16W.
答:(1)电阻R1发生断路故障;
(2)发生故障后电阻R3消耗的电功率为16W.
(1)由电路图可知,R1与R2并联后与R3串联,A1测干路电流,A2测通过R2的电流,电压表测并联部分的电压;
①若电阻R3断路,则电压表无示数;若电阻R3短路,则两电流表的示数不相等.
②若电阻R1短路,则电压表无示数;若电阻R1断路,则两电流表的示数相等.
③电阻R2断路,则电流表A2无示数;若电阻R2短路,则电压表无示数.
故电路故障为:电阻R1发生断路.
(2)电阻发生故障前U1=U2=4V,I3=3.0A,I2=1.0A,
R2=
U2 |
I2 |
4V |
1A |
电阻发生故障后U'2=8V,
电路中的电流I3′=I2′=
U′2 |
R2 |
8V |
4Ω |
因电源的电压不变,
所以,电源的电压U总=U2+I3R3=U'2+I'3R3,
即:4V+3A×R3=8V+2A×R3,
解得:R3=4Ω,
发生故障后电阻R3消耗的电功率:
P3=I'32R3=(2A)2×4Ω=16W.
答:(1)电阻R1发生断路故障;
(2)发生故障后电阻R3消耗的电功率为16W.
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