Question

9．黑夜看不見開關(guān)位置，為此李可同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示電路．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S合向b時(shí)，照明燈亮，指示燈滅，避免指示燈費(fèi)電；當(dāng)S合向a時(shí)，照明燈滅，指示燈亮，人就可以看到開關(guān)的位置（S只能處于這兩種狀態(tài)）．他利用一個(gè)正常工作電壓為10V，正常工作電流為0.05A的小燈泡和一個(gè)定值電阻來安裝指示燈．
（1）為使指示燈正常發(fā)光，請?jiān)趫D示方框內(nèi)完成指示燈和定值電阻的連接電路；
（2）該定值電阻的阻值為多大？

Answer 1

分析 （1）S接a時(shí)，指示燈的額定電壓遠(yuǎn)低于電源電壓220V，因此要串聯(lián)電阻來分擔(dān)多余的電壓；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出指示燈正常發(fā)光時(shí)串聯(lián)電阻兩端的電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出串聯(lián)電阻的阻值．

解答 解：（1）指示燈的額定電壓是10V，所以需要將電阻與燈泡串聯(lián)進(jìn)行分壓才可以，電路圖如圖所示：

（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，指示燈正常發(fā)光時(shí)電路中的電流：
I=0.05A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，指示燈兩端的電壓：
U_R=U-U_L=220V-10V=210V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，串聯(lián)電路的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{210V}{0.05A}$=4200Ω． 
答：（1）指示燈和定值電阻的連接電路如上圖所示；
（2）該定值電阻的阻值為4200Ω．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，是一道較為簡單的應(yīng)用題．