Question

5．一只標有5Ω，1A字樣的定值電阻和一只標有10V，5W字樣的小燈泡，串聯(lián)接入電路，要使它們都安全工作，則他們兩端允許加的最大電壓為12.5V；若將它們并聯(lián)接入另一個電路，電路中能通過的最大電流為1.25A．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流，定值電阻和燈泡串聯(lián)時電路中的最大電流為兩者允許通過最大電流中較小的，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出他們兩端允許加的最大電壓；
（2）根據(jù)歐姆定律求出定值電阻兩端允許所加的最大電壓，定值電阻和燈泡并聯(lián)時，它們兩端允許所加的最大電壓為兩者允許所加最大電壓中較小的，根據(jù)歐姆定律求出通過它們的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點求出最大干路電流．

解答 解：（1）由P=UI可得，燈泡的額定電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{5W}{10V}$=0.5A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，燈泡和定值電阻串聯(lián)時電路中的最大電流I=I_L=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{10V}{0.5A}$=20Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，他們兩端允許加的最大電壓：
U=I（R_L+R）=0.5A×（20Ω+5Ω）=12.5V；
（2）定值電阻兩端允許所加的最大電壓：
U_R=I_RR=1A×5Ω=5V，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，兩者并聯(lián)時，電路中的最大電壓U′=U_R=5V，此時通過R的電流為1A，
通過L的電流I_L′=$\frac{U′}{{R}_{L}}$=$\frac{5V}{20Ω}$=0.25A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路最大電流：
I=I_R+I_L′=0.25A+1A=1.25A．
故答案為：12.5；1.25．

點評 本題考查電壓、電流的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是知道串聯(lián)時允許通過的最大電流為兩個額定電流里面最小的一個，兩只電阻并聯(lián)時，電壓也選最．