Question

1．“6V，6W”的小燈泡L₁和“9V，18Ω”的小燈泡L₂若串聯在同一電路中，為了使小燈泡能夠正常工作，電路的最大電壓應該是多少？此時L₁的實際功率是多少？（忽略溫度對燈泡電阻的影響）

Answer 1

分析 根據小燈泡L₁的額定電壓和額定功率求出燈泡L₁正常工作時的電流和電阻；
根據小燈泡L₂的額定電壓和電阻值求出燈泡L₂正常工作時的電流；
由兩只燈泡正常工作時的電流判斷出能正常發光的燈泡，從而根據歐姆定律和串聯電路的電壓特點求出電路中的總電壓，然后利用P=I²R求出L₁的實際功率．

解答 解：
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡L₁的電阻：
R₁=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω，
由P=UI得正常工作時燈泡L₁的電流為：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
燈泡L₂的電流為：
I₂=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{9V}{18Ω}$=0.5A，
因為兩燈泡串聯在電路中，其中一只能正常發光，另一只沒有達到額定電壓．
所以串聯在電路中的電流為0.5A，所以L₂能正常發光，U₂=9V，
L₁沒有到達額定電壓，則根據歐姆定律得：U₁=R₁I₂=6Ω×0.5A=3V，
因為串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以電源電壓U=U₁+U₂=3V+9V=12V；
燈泡L₁的實際功率為：P=UI=3V×0.5A=1.5W．
答：電路的最大電壓應為12V，此時L₁的實際功率為1.5W．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是知道燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等．