Question

家庭使用的可調的臺燈是有一個小燈、一個滑動變阻器和電鍵連接成的，若小燈上標有“220伏，0.44安”，滑動變阻器的阻值變化范圍是0－1000歐，請你分析圖所示兩個電路的臺燈在使用時的優(yōu)點和缺點。

Answer 1

由題意得R_燈＝U_燈/I_燈＝220伏/0.44安＝500歐，如圖a所示，在變阻器電阻為零時，小燈兩端電壓為220伏。此時小燈最大電流I₁＝U/R_燈＝220伏/500歐＝0.44安小燈發(fā)光最亮；當變阻器電阻最大時，小燈電流最小I₁’＝U/R_總＝U/（R_燈＋R_滑）＝220伏/（500歐＋1000歐）＝0.15安小燈不會熄滅，燈的亮度調節(jié)范圍較小。對于圖b所示電路，當滑片位于最右端時，電路為并聯(lián)電路，小燈兩端為電源電壓。此時小燈電流最大I₂＝U/R_燈＝220伏/500歐＝0.44安小燈發(fā)光最亮；當滑片位于最左端，小燈短路，此時燈兩端電壓為零，則I₂’=0，小燈完全熄滅，燈的亮度調節(jié)范圍較大。 在小燈同樣亮度下，圖a所示電源輸出電流小于圖b電路。如：（1）在小燈最亮時，圖a電源輸出電流I₁＝U/R_燈＝220伏/500歐＝0.44安，圖b電源輸出電流I₂＝I_燈＋I_滑＝U/R_燈＋U/R_滑＝220伏/500歐＋220伏/1000歐＝0.44安＋0.22安＝0.66安。⑵在通過小燈電流為零時，圖a中電源輸出電流I₁’＝0圖b中電源輸出電流I₂’＝U/R_滑＝220伏/1000歐＝0.22安，因此圖b電路較消耗電能，不經濟。