Question

如圖所示，電源電壓保持不變，K斷開時，L正常發光，電路的功率為4W，K閉合時，電路的總功率為9W，此時通過R的電流為0.5A．求：
（1）燈泡的額定電壓；
（2）燈泡的電阻．

Answer 1

【答案】分析：（1）當K閉合時，L與R并聯，根據并聯電路獨立工作、互不影響求出電阻消耗的電功率，再根據并聯電路的電壓特點和P=UI求出電源的電壓；
（2）當K斷開時，電路為L的簡單電路，根據燈泡正常工作時的電壓和額定電壓相等可知燈泡的額定電壓，再根據R=求出燈泡的電阻．
解答：解：K斷開時，等效電路圖如圖甲所示；
K閉合時，等效電路圖如圖乙所示；

（1）由圖2可知：
∵并聯電路各支路獨立工作、互不影響，
∴電阻消耗的功率P_R=9W-4W=5W，
根據P=UI可得：
電源的電壓U=U_R===10V；
（2）∵電源的電壓不變，且圖甲中燈泡正常工作，
∴燈泡的額定電壓為U_L額=U=10V；
燈泡的電阻R_L===25Ω．
答：（1）燈泡的額定電壓為10V；
（2）燈泡的電阻25Ω．
點評：本題考查了并聯電路的特點和電功率公式的應用，關鍵是會分析開關閉合前后電路的變化和知道燈泡正常工作時的電壓與額定電壓相等．