Question

小明的奶奶住在徐聞農村，她家的樓道燈泡在深夜時很容易燒壞．為解決這一問題，小明設計了如圖所示的電路，L₁和L₂都是“220V40W”．請回答下列問題：（設燈泡的電阻不變化，電源電壓變化忽略不計）
（1）乙燈泡的電阻是多少？閉合開關S和S₁，L₁正常發光，工作5h消耗的電能是多少？
（2）斷開S₁，閉合S，讓兩燈泡都發光，深夜燈泡就不容易燒掉了，請計算此時L₁兩端的電壓．
（3）請計算兩盞燈泡都亮時電路消耗的總功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：兩個開關都閉合時，L₂被短路，只有L₁接入電路，正常發光，當S₁斷開時，兩燈都接入電路串聯在電源兩端，可由歐姆定律求解出L₂上的電壓．求功率時可將它們當成一個用電器來考慮．
解答：解：（1）乙燈泡的電阻R===1210Ω
L₁正常工作5h消耗的電能W=Pt=0.04kW×5h=0.2kW?h
（2）斷開S₁，閉合S時，電流I===A
L₁兩端的電壓U₁=IR₁=A×1210Ω=110V
（3）兩盞燈泡都亮時電路消耗的總功率P_總=UI=220V×A=20W．
答：L₁燈泡的電阻為1210Ω，L₁正常工作5h消耗的電能為0.2kW?h，L₁兩端的電壓為110V，兩盞燈泡都亮時電路消耗的總功率為20W．
點評：第（3）問也可以分別求出各燈功率之后再求總功率．你可以做一下，比較一下，體會以上方法的優點．