Question

15．如圖所示電路中，小燈泡L標有“6V 3W”字樣，R₂=6Ω，當S₁、S₂都閉合時，電流表示數(shù)為0.8A，這時小燈泡L正常發(fā)光，求：
（1）電源電壓U；
（2）小燈泡L的阻值；
（3）電阻R₁的阻值；
（4）電阻R₁消耗的功率．

Answer 1

分析 當S₁、S₂都閉合時，R₂被短路，燈泡L與R₁并聯(lián)接入電源兩端．
（1）根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光得出電源的電壓；
（2）由銘可知額定電壓和額定功率，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出燈泡的額定電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；
（3）根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過電阻R₁的電流，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值；
（4）根據(jù)P=UI求出電阻R₁消耗的電功率．

解答 解：當S₁、S₂都閉合時，R₂被短路，燈泡L與R₁并聯(lián)接入電源兩端，如下圖所示：

（1）因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且小燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U=U_L=6V；
（2）由P=UI可得，通過小燈泡的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，小燈泡的阻值：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（3）因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過R₁的電流：
I₁=I-I_L=0.8A-0.5A=0.3A，
電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
（4）電阻R₁消耗的電功率：
P₁=U₁I₁=6V×0.3A=1.8W．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）燈泡L的阻值為12Ω；
（3）電阻R₁的阻值為20Ω；
（4）電阻R₁消耗的電功率為1.8W．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，畫出等效電路圖是關鍵．