如图所示电路中,S为一单*双掷开关,灯泡L1上标有“3V、1.5W”的字样,电源电压恒为18V.当开关S1、S...
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问题详情:
如图所示电路中,S 为一单*双掷开关,灯泡 L1 上标有“3V、1.5W”的字样,电源电压恒 为 18V.当开关 S1、S2、S3 都闭合时,电路中的总电阻为 4Ω;当开关 S1 闭合,S2、S3 断开, 滑动变阻器 R 的滑片位于变阻器的中点时,L1 正常发光;当开关 S2 闭合,S1、S3 断开,滑动 变阻器的滑片位于变阻器的右端时,灯泡 L2 消耗的电功率正好是其额定功率的 1/4,求: (1)灯泡 L1 的电阻;
(2)灯泡 L2 的电阻; (3)灯泡 L2 的额定功率.
【回答】
解:(1)根据P=可得,L1的电阻:
R1===6Ω;
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,滑动变阻器被短路,电路为L1与L2并联,
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
∴=+,即=+,
解得:R2=12Ω;
(3)当开关S1闭合,S2、S3断开,滑动变阻器R的滑片位于变阻器的中点时,灯泡L1与滑动变阻器阻值的一半串联,
∵串联电路中各处的电流相等,且灯泡L1正常发光,
∴根据欧姆定律可得,此时电路中的电流:
I===0.5A,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴此时滑动变阻器两端的电压:
UR=U﹣U1额=18V﹣3V=15V,
则滑动变阻器的最大最大阻值:
R=2=2×=60Ω,
当开关S2闭合,S1、S3断开,滑动变阻器的滑片位于变阻器的右端时,灯泡L2与滑动变阻器的最大阻值串联,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴此时电路中的电流:
I′===0.25A,
∵此时灯泡L2消耗的电功率正好是其额定功率的,
∴灯泡L2的额定功率:
P2额=4P2实=4×(I′)2R2=4×(0.25A)2×12Ω=3W.
知识点:电功率
题型:计算题