Question

有三只小燈泡，規格分別為L₁：“3V 1.8W”；“3V  3W”；“6V  2.4W”，另有E=6V穩壓電源一臺，若干只不同阻值的定值電阻，一只開關和若干導線，現用該電源同時對三只小燈泡供電，使它們均正常發光，請畫出兩種供電線路圖（每次只選用一只定值電阻），指出所選用電阻的阻值，并說明哪個電路更合理．

Answer 1

分析：由功率公式可確定各燈泡的額定電流及電阻，再由串并聯電路的規律可知如何讓燈泡正常發光，作出兩種電路圖，再分析電路中功率關系，從而明確哪一個電路更合理．

解答：解：三個燈泡額定電流分別為I₁=

1.8

3

=0.6A；
I₂=

3

3

=1A；
I₃=

2.4

6

=0.4A；
三個燈泡電阻分別為R₁=

3

0.6

=5Ω，
R₂=

3

1

=3Ω；
R₃=

6

0.4

=15Ω
要使燈泡都正常發光，應讓L₃直接接在電源兩端，而L₁、L₂電壓相等，而L₂的額定電流大，故可以將L₁與一定值電阻并聯后，再與L₂串聯，如電路圖一：
也可以將L₁、L₂并聯后，與一定值電阻串聯，如電路圖二；
電路圖一：

電路圖二：

電路圖一定值電阻消耗的功率：P₁′=（I₁+I₂）（U₃-U₁）=1.6×3=4.8W；
R₁′=

U3-U1

I1+I2

=

3

1.6

=1.875Ω
R₂′=

U1

I2-I1

=7.5Ω； 
電路二中定值電阻消耗的功率為：
P₂′=（I₂-I₁）U₁=（1-0.6）×3=1.2W；                  
第二種電路更合理，因為消耗的功率小一些．
答：第二種消耗的功率要小．

點評：本題為串并聯電路的規律的應用，要注意能熟練應用串并聯電路的規律進行分析，從而得出正確的電路規律．