Question

如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻未知，R₁=8Ω，R₂=1.5Ω，L為規(guī)格“3V，3W”的燈泡，開關(guān)S斷開時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光．（不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響）試求：
（1）燈泡的額定電流和和燈絲電阻；
（2）電源的內(nèi)阻；
（3）開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡實(shí)際消耗的功率．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)I0=

P0

U0

求出小燈泡的額定電流，根據(jù)RL=

U02

P0

求電阻；
（2）斷開S時(shí)，燈L正常發(fā)光，即I₁=I₀，根據(jù)閉合電路歐姆定律即可求解；
（3）閉合S時(shí)，求出外電路總電阻，根據(jù)歐姆定律求出電流和電壓，從而求出實(shí)際功率．

解答：解：（1）燈泡的額定電流 I0=

P0

U0

=

3

3

=1A 
燈絲電阻RL=

U02

P0

=3Ω；        
（2）斷開S時(shí)，燈L正常發(fā)光，即I₁=I₀，根據(jù)閉合電路歐姆定律
E=I₀（R₁+R_L+r）
得r=

E

I0

-(R1+RL)=

12

1

-(8+3)=1Ω；
（3）閉合S時(shí)，設(shè)外電路總電阻為R_外
R并=

RLR2

RL+R2

=

3×1.5

3+1.5

=1Ω；
所以R_外=R_并+R₁=1+8=9Ω；
設(shè)干路電流為I_總，則I總=

E

R外+r

=

12

9+1

=1.2A；
燈兩端的電壓U_L，則UL=I總

RLR2

RL+R2

=1.2×1=1.2V；
燈的實(shí)際功率為P_L：PL=

UL2

RL

=

1.2×1.2

3

=0.48W；
答：（1）燈泡的額定電流和和燈絲電阻為3Ω；
（2）電源的內(nèi)阻為1Ω；
（3）開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡實(shí)際消耗的功率為0.48W．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于直流電路的計(jì)算問題，往往先求出局部的電阻，再求出外電路總電阻，根據(jù)歐姆定律求出路端電壓和總電流，再計(jì)算各部分電路的電壓和電流．