標有“12V 6W”和“6V 4W”的兩個小燈泡,采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式接在0~20V電壓可調(diào)的電源兩極上.若燈的電阻不受溫度影響,燈的實際功率不得超過其額定功率,則兩燈在1min內(nèi)消耗的電能最大為________J.
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分析:先利用電功率計算公式求出兩燈正常工作的電流和電阻.當兩燈串聯(lián)時,電路中的電流最大為0.5A,“12V 6W”的燈正常工作,再求出“6V 4W”的燈的實際功率,就可得兩燈的總功率;當兩燈并聯(lián)時,電路兩端的電壓最大為6V,“6V 4W”的燈正常工作,再求出“12V 6W”的燈的實際功率,就可得兩燈的總功率.總功率大時1min內(nèi)消耗的電能大,利用公式W=Pt求出消耗的電能.
解答:
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當兩燈串聯(lián)時,電路中的電流為I
串=0.5A,“12V 6W”的燈正常工作,
P
2實=I
串2R
2=(0.5A)
2×9Ω=2.25W,
P
串總=P
1+P
2實=6W+2.25W=8.25W;
當兩燈并聯(lián)時,電路兩端的電壓為U
并=6V,“6V 4W”的燈正常工作,
P
1實=
=
=1.5W,
P
并總=P
1實+P
2=1.5W+4W=5.5W;
P
串總>P
并總,
所以兩燈在1min內(nèi)消耗的電能最大為W=P
串總t=8.25W×60s=495J
故答案為:495J.
點評:本題考查了電功率的計算以及歐姆定律的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是先判斷出什么時候兩燈的總功率大,這也是本題的難點.