Question

2．今有“6V 3W”的小灯泡一个，18V的电源一个．要使灯泡正常发光，应在电路中连入一个多大的电阻？应怎样连接？这个电阻功率至少应为多大？

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路特点知应串联一个电阻；
根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，再根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压，利用欧姆定律求出串联电阻的阻值；
（2）根据P=UI求出电阻的功率即为电阻功率的最小值．

解答 解：
（1）灯泡正常发光时的电压等于其额定电压6V，电源电压18V，串联电路有分压作用，为使灯正常发光应在电路中串联一个电阻，
因为串联电路中各处的电流相等，
根据P=UI可得，电路中的电流：
I=I_L=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
串联电路中总电压等于各分电压之和，
电阻两端的电压：
U_R=U-U_额=18V-6V=12V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，串联电阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω；
（2）这个电阻的最小功率：
P_R=U_RI=12V×0.5A=6W．
答：应在电路中串联接入一个24Ω的电阻，电阻功率至少应为6W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率、电压和额定电压相等．