Question

如圖所示，R₁=20Ω，R₂=40Ω，電源電壓、燈絲電阻保持不變。

（1）當開關S₁、S₂都閉合時，電流表A₁的示數是0.6A，小燈泡恰好正常發光，請求電源電壓和小燈泡的額定電壓各多少？
（2）當開關S₁、S₂都斷開時，電流表A₂的示數是0.2A，求小燈泡的電阻和實際功率？
（3）小燈泡的額定功率是多少？

Answer 1

(1)U_總=12V  U_L=12V  (2)R_L=20Ω P_實=0.8W (3)P_額=7.2W

（1）當開關S₁、S₂都閉合時，電阻R₁與燈L并聯，電流表A₁測量的是通過R₁的電流I₁=0.6A，
從而可知，電源電壓U=U_L=U₁，
∵R₁=20Ω，
∴電源電壓為：U=U_L=U₁=I₁R₁=0.6A×20Ω=12V，
∵小燈泡正常發光，說明燈泡兩端的電壓為額定電壓，
∴燈泡的額定電壓為：U_L額=U=12V．
答：電源電壓為12V，小燈泡的額定電壓為12V．
（2）當開關S₁、S₂都斷開時，電阻R₂與燈L串聯，電流表A₂測量的是整個電路中的電流，
從而可知，I₂=I_L=I=0.2A，
∵U=12V，
∴電路中的總電阻為：R=U/I=12V/0.2A=60Ω，
又∵R₂=40Ω，
∴燈泡的電阻為：R_L=R=R₂=60Ω-40Ω=20Ω，
則燈泡的實際功率為：P_L=I_L²R_L=（0.2A）²×20Ω=0.8W．