Question

将家用台灯改装为可调亮度台灯，可在普通台灯中连接一个可变电阻，通过旋钮改变可变电阻的阻值而调节灯泡的亮度．如果灯泡的额定电压为220V，额定功率为40W，灯丝电阻的变化不考虑，可变电阻的阻值范围为0-790Ω，问：
（1）该可变电阻与灯泡是串联还是并联？
（2）灯泡在工作中亮度最小时消耗的功率为多少W？（保留一位小数）

Answer 1

（1）当灯泡与可变电阻串联时，调节可变电阻的阻值，电路中的电流将发生改变，即台灯的亮度发生改变，因此可变电阻与灯泡是串联连接；
（2）灯泡的阻值：R_L=

U2

PL

=

220V×220V

40W

=1210Ω
当可变电阻接入电路的阻值最大时，灯泡的实际功率为最小，此时电路中的电流：I=

U

RL+Rmax

=

220V

1210Ω+790Ω

=0.11A，
灯泡消耗的最小功率：P=I²R_L=0.11A×0.11A×1210Ω=14.6W．
答：（1）可变电阻与灯泡是串联；（2）灯泡在工作中亮度最小时消耗的功率为14.6W．