Question

細心的劉芬同學在做電學實驗時發現小燈泡上標有“2.5V  0.5A”的字樣，老師告訴她：“2.5V”是額定電壓，表示此小燈泡正常工作時的電壓是2.5V；“0.5A”表示小燈泡在額定電壓下工作時通過的電流是0.5A。劉芬同學自己買了一套電學實驗器材，組成了圖7所示電路，電源電壓不變，燈泡L標有“6V 0.5A”字樣。當S閉合，S₁、S₂斷開，滑片P從b端滑到中點時，電流表的示數變化了0.1A，此時電壓表的示數為6V；保持滑片P的位置不變，閉合S₁、S₂，電流表的示數又變化了2A。不考慮溫度對燈泡電阻的影響，請你通過以上的文字說明和相關數據，求出電源電壓和定值電阻R₀的阻值各是多少？

Answer 1

解：

（1）由于不考慮溫度對燈泡電阻的影響，所以：

R_L== =12Ω

當S閉合，S1、S2斷開，P片在中點時，L與R串聯，則

U₁=6V；I=0.5A

U_總=U₁+U₂=6V+0.5A×R………………………………①

當S閉合，S1、S2斷開，P片在b端時，電流為：

I`=I-△I=0.5A－0.1A=0.4A

這時，電源電壓為

U_總=U₁^{`</sup>+U<sub>2</sub><sup>`}=I^`R_L＋I^``R=0.4A×12Ω＋0.4A×R………………………………②

因為電源電壓保持不變，由①②兩式解得：

R=8Ω

U_總=8V

（2）當滑片P在中點，閉合開關S₁、S₂時，R₀與R并聯

U₀=U_R=U_總=8V

I_總=I＋△I₂=0.5A＋2A=2.5A

I_R== =2A

=I_總－I_R=2.5A－2A=0.5A

R₀= = =16Ω

答：電源電壓是8V，定值電阻R₀的阻值16Ω。