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问题: 一道物理题

舞台上装有“220V 1000W”亮度可以调节的场景灯。若电源电压为220V,欲使该灯功率在1000W至640W之间变化,应串联一个滑动变阻器。现有“10欧 5A”、“20欧 5A”、20欧 2A”三种规格的滑动变阻器,通过计算,选出符合要求的一种。(写明计算过程)

解答:

根据P=UI可得,场景灯的额定电流I0=P0/U0=1000W/220V=50A/11,其电阻R0=U0/I0=220/(50/11)=48.4,因为5A>50A/11>2A,所以排除“20欧 2A”的滑动变阻器,\r\n根据串联电路的特点,电流相同,电压之比对于电阻之比 \r\n 如果选择“10欧 5A”的滑动变阻器,场景灯分得的电压变化范围为[UR0/(R0+R),U],即(182.33v,220v),\r\n根据P=U~2/R可得场景灯获得的功率范围为(686.85W,1000W),不符合要求,所以只能选择“20欧 5A”与场景灯串联,\r\n 如果选择“20欧 5A”的滑动变阻器,场景灯分得的电压变化范围为[UR0/(R0+R),U],即(155.67v,220v)根据P=U~2/R可得场景灯获得的功率范围为(500.7W,1000W),符合要求,所以选择“20欧 5A”与场景灯串联.