Question

如圖所示電路中，電源電壓恒定不變，R為定值電阻，小燈泡L上標有“6V  3w”字樣（不考慮小燈泡阻值的變化）．

（1）當S₁、S₃閉合，S₂斷開時，小燈泡L正常發光，電流表示數為0.6A，求電源電壓和電阻R的阻值；

（2）當S₂閉合，S₁、S₃斷開時．求小燈泡L工作1min所消耗的電能．

Answer 1

（1）當S₁、S₃閉合，S₂斷開時，燈泡和定值電阻并聯，

已知燈泡正常發光，所以電源電壓為U=U_額=6V；

∵P=UI，

∴燈泡正常發光的電流為I_額===0.5A，

通過定值電阻的電流為I=I_總﹣I_額=0.6A﹣0.5A=0.1A；

∵I=，

∴定值電阻的阻值為R===60Ω；

（2）當S₂閉合，S₁、S₃斷開時，燈泡和定值電阻串聯，

∵P=，

∴燈泡電阻為R_額==12Ω，

串聯電路總電阻為R_串=R+R_額=60Ω+12Ω=72Ω，

串聯電路電流為I_串===，

小燈泡L工作1min所消耗的電能為W=I_串²R_額t=（A）²×12Ω×60s=5J．

答：

（1）電源電壓為6V，定值電阻的阻值為60Ω；

（2）小燈泡L工作1min所消耗的電能為5J．