Question

通過實驗探究同學們知道了串聯電路電流、電壓規律，那么串聯電路的電阻規律又是怎樣的呢？

（1）現有阻值為R₁、R₂的兩個定值電阻，請利用所學的物理知識，畫出相應電路圖，標出對應物理量（自設相關物理量），推導出串聯電路的總電阻R與分電阻R₁和R₂的關系．

（2）現有兩盞規格為“12V  12W”的燈泡和一個12V的太陽能電池．請你利用上述結論計算：當把這兩盞燈串聯接在太陽能電池上時，總功率是多少？（忽略溫度對電阻的影響）

Answer 1

（1）如圖3所示，設R₁、R₂兩端的電壓分別為U₁和U₂，串聯部分兩端的總電壓為U．通過R₁、R₂的電流分別為I₁、I₂．

由歐姆定律可得：U=IR，U₁=I₁R₁，U₂=I₂R₂．

根據串聯電路電壓規律有：U=U₁+U₂，得IR=I₁R₁+I₂R₂．

因串聯電路中的電流處處相等，即I=I₁=I₂，

所以R=R₁+R₂．

（2）燈泡的電阻為R₀=（U額）²/P額=（12V）²/12W=12Ω

總電阻為R=2R₀=2×12Ω=24Ω

總功率為P=U2/R=（12V）²/24Ω=6W．