Question

 如图所示电路，电源两端电压保持不变，灯L标有“6V 6W”字样。只断开开关S₁时，电压表的示数为U；只闭合S₁时，电流表的示数为I；开关全断开时，电压表的示数为U ¢，电流表的示数为I ¢，灯L的实际功率为1.5W。已知：U∶U ¢＝7∶5，I∶I ¢＝2∶1，不考虑灯丝电阻R_L的变化。求：

（1）定值电阻R₂的电阻值；

（2）电路消耗的最大功率。

 

Answer 1

【答案】

（1）6W（2）24.5W      

【解析】解：只断开S₁、只闭合S₁和开关都断开时，等效电路分别如（甲）、（乙）和（丙）图所示。

∵灯丝电阻不变，∴R_L＝＝＝6W

由图（乙）、（丙），∵电源电压不变，

∴＝＝    ∴R₁＝R_L+R₂

由图（丙），∵＝＝＝

∴R₂＝R_L＝×6W＝8W

∴R₁＝R_L＋R₂＝6W＋8W＝14W

∵I ¢＝＝＝0.5A

∴U＝I ¢( R₁＋R_L＋R₂)＝0.5A×(14W＋6W＋8W)＝14V

 

当只断开开关S₂时，电阻R₂单独接入电路，电路消耗电功率最大

P₂＝＝＝24.5W