Question

2．現(xiàn)在有“6V3W”的燈L₁和“12V3W”的燈L₂串聯(lián)后接在電路中使用時(shí)，通過兩燈的電流之比I₁：I₂=1：1，為了使電路能安全使用，電路兩端允許加的最大電壓為15V．（不考慮電阻隨溫度的變化）

Answer 1

分析 知道兩燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI求出額定電流，根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻，兩燈泡串聯(lián)時(shí)通過它們的電流相等，電路中的最大電流為兩燈泡額定電流中較小的，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路兩端允許加的最大電壓值．

解答 解：由P=UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{3W}{12V}$=0.25A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，兩燈泡的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{12V}{0.25A}$=48Ω；
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，兩燈泡串聯(lián)時(shí)，通過兩燈的電流之比I₁：I₂=1：1，且電路中的最大電流I=I₂=0.25A；
因串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路兩端允許加的最大電壓：
U=I（R₁+R₂）=0.25A×（12Ω+48Ω）=15V．
故答案為：1：1； 15．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電源最大電壓，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是對(duì)于額定電壓和額定電流不同的兩個(gè)燈泡來說，串聯(lián)時(shí)比較額定電流取小的，這是本題的重點(diǎn)．