Question

將一個(gè)標(biāo)有“24V，48W”的電燈接在電動(dòng)勢E=36V，內(nèi)阻r=2Ω的直流電源下使用，今有“2Ω，50W”的定值電阻R若干只可供選用，請按照以下要求設(shè)計(jì)兩種簡單電路使電燈正常發(fā)光：
（1）定值電阻與電燈串聯(lián)作分壓電阻使用（寫出設(shè)計(jì)根據(jù)要點(diǎn)，畫出電路圖）
（2）定值電阻與電燈并聯(lián)作分流電阻使用（寫出設(shè)計(jì)根據(jù)要點(diǎn)，畫出電路圖）

Answer 1

分析：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓等于額定電壓，功率達(dá)到額定功率．由燈泡的額定功率與額定電壓求出額定電流和電阻．由功率公式求出定值電阻的額定電流．定值電阻與電燈串聯(lián)時(shí)，當(dāng)電路中電流為燈泡的額定電流時(shí)，由歐姆定律求出電路中總電阻，得出電燈串聯(lián)電阻的總電阻，求出所串聯(lián)的定值的數(shù)目，畫出電路圖．
（2）定值電阻與電燈并聯(lián)時(shí)，要使燈泡正常發(fā)光，路端電壓必須等于燈泡的額定電壓，由歐姆定律求出定值電阻的數(shù)目，畫出電路圖．

解答：解：電燈額定電流I₀=

P0

U0

=2A．電阻R₀=

U 2 0

P0

=12Ω．由P=I²R得，定值電阻R的額定電流I=

P R

=5A．
（1）R_總=

E

I0

=

36

2

Ω=18Ω，
R_串=R_總一 R₀-r=18-12=4Ω=2R，即需要兩個(gè)定值電阻串聯(lián)．電路圖如圖（1）
（2）R_并=

U

I總-I0

=

24

6-2

=6Ω=3R，即三個(gè)定值電阻串聯(lián)后燈泡并聯(lián)．電路圖如圖（2）
答：
（1）定值電阻與電燈串聯(lián)作分壓電阻使用，電路圖如圖．
（2）定值電阻與電燈并聯(lián)作分流電阻使用，電路圖如圖．

點(diǎn)評：本題是電路設(shè)計(jì)類型的問題，基本原理是歐姆定律．基礎(chǔ)題．