Question

如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，燈L標(biāo)有“12V 12W”字樣，R₂=12Ω當(dāng)開關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為1.4A，這時(shí)燈L正常發(fā)光，求：
（1）電源電壓
（2）電阻R ₁的阻值
（3）當(dāng)開關(guān)S₃閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，若不計(jì)溫度對燈絲電阻的影響，問燈L實(shí)際消耗的電功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，燈泡L與電阻R₁并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，燈泡的額定電壓即為電源電壓．
（2）根據(jù)I=可求通過燈泡的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求出通過電阻R₁的電流；進(jìn)一步求出電阻R₁的阻值．
（3）當(dāng)開關(guān)S₃閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，燈泡L與電阻R₂串聯(lián)；根據(jù)歐姆定律求出電路總電流；根據(jù)公式P=I²R求出燈L實(shí)際消耗的功率．
解答：解：（1）由電路圖可知，當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，燈泡L與電阻R₁并聯(lián)；
∵此時(shí)燈L正常發(fā)光
∴U=U_L=12V．
（2）通過燈泡的電流I_L===1A；
通過R₁的電流為：I₁=I-I_L=1.4A-1A=0.4A；     
電阻R₁===30Ω；
（3）當(dāng)開關(guān)S₃閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，燈泡L與電阻R₂串聯(lián)；
此時(shí)電路電流I'===0.5A；
燈L實(shí)際消耗的功率為：
P_L=I'²R_L=（0.5A）²×12Ω=3W．
答：（1）電源電壓為12V；
（2）電阻R₁的阻值為30Ω；
（3）當(dāng)開關(guān)S₃閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)燈L實(shí)際消耗的電功率為3W．
點(diǎn)評：本題考查電壓、電阻、電流、實(shí)際功率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是對電路的正確分析．