Question

一天，小明注意到家中的燈泡比平常亮，猜測可能是電壓超過了220 V，為了證實他的猜測，他做了如下實驗：關閉家中其他用電器，只開一盞“220 V  100 W”的電燈，觀察到家中標有“3000 R/kW·h”字樣的電能表在20 min內轉盤轉了121轉．
（1）這盞燈的電阻多大？（不計溫度對燈絲電阻的影響）
（2）在20 min時間內這盞燈消耗的電能是多少？
（3）小明家此時的實際電壓是多少？
（4）為使這盞燈能正常發光，應串聯一個多大的電阻？

Answer 1

解：
（1）這盞燈的電阻
R===484Ω．
（2）在20min時間內這盞燈消耗的電能
W==×3.6×10⁶J=1.452×10⁵J
（3）實際功率是
P===121W．
由P=UI=得，實際電壓可表示為U²=PR，即：U==242V．
（4）若使燈泡正常發光，燈泡兩端的電壓為220V需串聯一個電阻R；則：加在R兩端的電壓U_R=242V﹣220V=22V
I_R===A
R===48.4Ω
所以應串聯一個48.4Ω的電阻