Question

如果給串聯的節日彩燈電路中串聯入一個跳泡，它會使電路不斷的通、斷，使整串彩燈一會兒亮，一會兒滅，一閃一閃的，十分好看。跳泡的結構如圖2所示：在常溫下，中間豎立的雙金屬片和旁邊的倒L形引線挨在一起，如圖甲所示；通電后，電流經雙金屬片通入燈絲，使跳泡發光。由于跳泡內的燈絲發光，雙金屬片受熱變彎，離開原來的位置，使電路切斷，如圖乙所示；沒有電流通過，雙金屬片冷卻恢復原來形狀，又使電畔接通。現有一串這樣的節日彩燈接在電源上（電源電壓一定），忽然其中幾只彩燈熄滅了，其余彩燈雖仍然一亮一滅的發光，但閃光的頻率卻比原來快了。（1）那幾只熄滅的彩燈不亮的原因是________________________；（2）其余彩燈閃光頻率加快的原因是________________。

圖2

Answer 1

（1）熄滅的彩燈發生短路；（2）幾只彩燈由于短路而熄滅，使整串彩燈的總電阻變小，電路中電流變大，跳泡發熱加快，使雙金屬片達到切斷電路的溫度的時間變短。

解析：因彩燈為串聯，因其余燈泡仍然發光，由串聯電路的特點可知電路仍保持導通狀態，則可知彩燈不亮的原因只能是燈泡發生了短路。如果發生斷路，則整個彩燈都不亮。彩燈閃光的原因是因為跳泡的作用，它在此電路中相當于開關。幾只彩燈由于短路而熄滅，使整串彩燈的總電阻變小，電源電壓不變，根據歐姆定律，電路中電流變大，流過跳泡的電流變大。根據焦耳定律Q=I2Rt，跳泡的燈絲能在較短的時間內發熱，使雙金屬片達到切斷電路的溫度，跳泡接通和切斷電路的頻率加快。