Question

小明的奶奶住在徐聞農(nóng)村，她家的樓道燈泡在深夜時(shí)很容易燒壞．為解決這一問題，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，L₁和L₂都是“220V40W”．請回答下列問題：（設(shè)燈泡的電阻不變化，電源電壓變化忽略不計(jì)）
（1）燈泡L₂的電阻是多少？閉合開關(guān)S和S₁，L₁正常發(fā)光，工作5h消耗的電能是多少？
（2）斷開S₁，閉合S，讓兩燈泡都發(fā)光，深夜燈泡就不容易燒掉了，請計(jì)算此時(shí)L₁兩端的電壓．
（3）請計(jì)算兩盞燈泡都亮?xí)r電路消耗的總功率是多少？

Answer 1

分析：兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，L₂被短路，只有L₁接入電路，正常發(fā)光，當(dāng)S₁斷開時(shí)，兩燈都接入電路串聯(lián)在電源兩端，可由歐姆定律求解出L₂上的電壓．求功率時(shí)可將它們當(dāng)成一個(gè)用電器來考慮．

解答：解：（1）燈泡L₂的電阻R=

U2

P

=

(220V)2

40W

=1210Ω
L₁正常工作5h消耗的電能W=Pt=0.04kW×5h=0.2kW?h
（2）斷開S₁，閉合S時(shí)，電流I=

U

R總

=

220V

1210Ω+1210Ω

=

1

11

A
L₁兩端的電壓U₁=IR₁=

1

11

A×1210Ω=110V
（3）兩盞燈泡都亮?xí)r電路消耗的總功率P_總=UI=220V×

1

11

A=20W．
答：L₁燈泡的電阻為1210Ω，L₁正常工作5h消耗的電能為0.2kW?h，L₁兩端的電壓為110V，兩盞燈泡都亮?xí)r電路消耗的總功率為20W．

點(diǎn)評：第（3）問也可以分別求出各燈功率之后再求總功率．你可以做一下，比較一下，體會(huì)以上方法的優(yōu)點(diǎn)．