Question

如圖為一種摩托車轉(zhuǎn)向燈的電路原理圖．其中“RJ開關(guān)”為由繼電器控制的開關(guān)，可以使電路間歇地通斷，D為指示燈．當S撥至1位置時，RD₁、RD₂前后兩個右轉(zhuǎn)向燈發(fā)光，向外界發(fā)出右轉(zhuǎn)信號，同時D燈閃亮，向駕駛員顯示轉(zhuǎn)向燈正常工作．左轉(zhuǎn)時道理與右轉(zhuǎn)一樣．若四只轉(zhuǎn)向燈都用“6V  10W”的燈泡，D用“6V  1.5W”的燈泡，電源兩端電壓為6V．試通過計算說明，為什么把S撥至1、2的任何位置時D燈都會發(fā)光，而左、右轉(zhuǎn)向燈不同時發(fā)光？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知轉(zhuǎn)向指示燈和D燈的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式R=可求出各自電阻的大小；
（2）摩托車向右（或左）轉(zhuǎn)時，開關(guān)S接至位置1（或位置2），此時右轉(zhuǎn)（或左）向燈RD₁、RD₂并聯(lián)后再接到電源上，所以其兩端的電壓為6V，正常發(fā)光；根據(jù)歐姆定律可得，左（或右）兩只轉(zhuǎn)向燈和燈D總電流I=，根據(jù)P=I²R求得燈D獲得的功率，在比較其和燈D的額定功率，就可得出結(jié)論；
（3）根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點可得，通過左（或右）轉(zhuǎn)向燈中每只燈泡上的電流；根據(jù)P=I²R求出每個左（或右）轉(zhuǎn)向燈的實際功率，用這個功率和額定功率比較就可以得出結(jié)論．
解答：解：∵燈D的規(guī)格是“6V  1.5W”，
∴燈D的電阻為R_D===24Ω，?????????????????
∵轉(zhuǎn)向燈的規(guī)格都是“6V、10W”，
∴轉(zhuǎn)向燈的電阻均為R===3.6Ω，?
左（或右）兩只轉(zhuǎn)向燈和燈D的總電阻：
R_總=R_D+=25.8Ω，?
當摩托車向右（或左）轉(zhuǎn)時，開關(guān)S接至位置1（或位置2），此時右轉(zhuǎn)（或左）向燈RD₁、RD₂兩端的電壓為6V，正常發(fā)光．
燈D的電流：
I_D==≈0.23A，
燈D上獲得的功率：
P_D′=I_D²R_D=（0.23A）²×24Ω≈1.3W，
由于P_D′與燈D的額定功率（1.5W）差不多，所以此時燈D也能發(fā)光．
與此同時，通過左（或右）轉(zhuǎn)向燈中每只燈泡上的電流，
I=I_D=×0.23A=0.115A
每個左（或右）轉(zhuǎn)向燈的實際功率為：
P_實=I²R=（0.115A）²×3.6Ω≈0.052W
由于左（或右）轉(zhuǎn)向燈的P_實遠小于其額定功率10W，所以左（或右）轉(zhuǎn)向燈不能發(fā)光．
點評：解決本題的關(guān)鍵：開關(guān)處于不同位置時，燈D和左（或右）轉(zhuǎn)向燈的實際功率的求得，主要是電功率公式的靈活應用．