如图所示的电路中,电源电压不变,电表均为理想电表。当开关 S1、S2均闭合时,V1的示数为 12V,V2的示数为 9.6V;当开关 S1闭合,S2断开时,V1和 V2的示数均为 10V。求:

(1) 电源的电压为多少?
答案:12V
(2) 开关 S1、S2均闭合时,R2两端的电压为多少?
答案:2.4V
(3) 开关 S1闭合、S2断开时,R1两端的电压为多少?
答案:8V
(4) 将电路中电压表 V2替换为电流表 A2,只闭合开关 S1时,电流表 A2的示数为 0.4A。断开开关,继续将电路中的电压表 V1替换为电流表 A1,只闭合开关 S1时,电流表 A2的示数变为 0.5A,求此时干路上的电流为多少?
答案:0.9A
答案:(1) 12V;(2) 2.4V;(3) 8V;(4) 0.9A
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(1)由图可知,当开关 S1、S2均闭合时,电阻 R3被短路,电阻 R1和 R2串联,电压表 V1测 R1和 R2两端总电压,即电源电压,V1的示数为 12V,故电源的电压为 12V。
(2)由图可知,当开关 S1、S2均闭合时,电阻 R3被短路,电阻 R1和 R2串联,电压表 V1测电源电压,电压表 V2测电阻 R1两端电压,V2的示数为 9.6V。
则 R2两端的电压:U2 = U − U1 =12V −9.6V =2.4V。
(3)当开关 S1闭合,S2断开时,三个电阻串联,电压表 V1测 R1和 R2两端总电压,电压表 V2测 R1和 R3两端总电压,V1和 V2的示数均为 10V,则有:
U1′+U2′=10V
U1′+U3′=10V
U1′+U2′+U3′=12V
解得:U1′=8V,U2′=U3′=2V。
(4)将电路中电压表 V2替换为电流表 A2,只闭合开关 S1时,只有 R2接入电路,电流表 A2的示数为 0.4A,即通过 R2的电流为 0.4A。
断开开关,继续将电路中的电压表 V1替换为电流表 A1,只闭合开关 S1时,三个电阻并联,电流表 A2测电阻 R1和 R2的总电流,电流表 A1测电阻 R1和 R3的总电流,电流表 A2的示数变为 0.5A。
通过 R1的电流:I1 =0.5A −0.4A =0.1A。
由 U2′=U3′可知,R2和 R3的阻值相同,并联后通过的电流也相同,即通过 R3的电流也为 0.4A。
干路上的电流:I = I1+I2+I3 =0.1A+0.4A+0.4A =0.9A。
答:此时干路上的电流为 0.9A。