Question

某實驗小組的同學們調查一些小區的黑樓道情況．有同學就此情況結合我們學習的內容提出以下建議：在現有過道等公用場所的照明電路上進行適當改裝，將“220V 40W”的燈泡、阻值為990Ω的電阻和光敏開關S、延時開關S₁連成如圖所示的電路．天黑后，光敏開關S自動處于閉合狀態，開關S₁斷開，此時燈較暗，但能起到指示作用．當有人在此區域時，閉合延時開關S₁，燈泡正常發光，起到照明作用；當人離開后40秒左右自動關閉．（不考慮燈絲電阻變化）
（1）當燈起指示作用時，通過電阻R的電流是多少？
（2）請分別計算燈較暗時和燈正常發光時，電路消耗的總功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）當燈起指示作用時，R與L串聯，先根據燈泡的銘牌可知燈泡的額定電壓及額定功率，再根據功率公式R=可得出燈泡的電阻，最后根據電阻的串聯特點和歐姆定律求出通過電阻R的電流；
（2）燈較暗時R與L串聯，根據功率公式P=UI可求得電路消耗的總功率，燈正常發光時功率為燈泡的額定功率．
解答：解：（1）當燈起指示作用時，R與L串聯
燈絲電阻R_L===1210Ω，
R_總=R+R_L=990Ω+1210Ω=2200Ω，
通過R的電流I===0.1A；
（2）燈較暗時，R與L串聯，電路消耗的總功率
P₁=UI=220V×0.1A=22W，
燈正常發光時，電路消耗的總功率P₂=P_L=40W．
答：（1）當燈起指示作用時，通過電阻R的電流為0.1A；
（2）燈較暗時電路消耗的總功率為22W，燈正常發光時電路消耗的總功率為40W．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律及電功率公式的應用，要求能通過開關的通斷知道電路中電器所處的狀態，靈活應用歐姆定律及功率公式求解．