Question

如图21所示，已知小灯泡L₁的额定电压为2V，L₂的额定电压为6V，电源电压保持不变。当开关S₁和S₄闭合，S₂和S₃断开时，电压表示数为5V，L₁实际消耗的功率为其额定功率的；当开关S₁和S₂闭合，S₃和S₄断开时，电压表的示数为3V；当开关S₁和S₃闭合，S₂和S₄断开时，电流表的示数为0.5A。设温度对电阻的影响可以不计，求L₂的额定功率为多少？当S₁S₂S₄均闭合，S₃断开时，1min内电流产生的热量为多少？

Answer 1

解：设电源电压为U

因为P=UI  ，I=U/R  ，Q=I²Rt  (以上每写对一个公式给，最多给2分)

所以，当开关S₁和S₄闭合，S₂和S₃断开时，R与L₁串联（L₂短路），依题意有：

       

U=U₁+5=1V+5V=6V                     

U₁=I₁R₁                  ①

U-U₂=I₁R                 ②            

当开关S₁和S₂闭合，S₃和S₄断开时，R与L₂串联，依题意有：

U₂=I₂R_{2                                     ③}                      

U-U₂=I₂R                ④          

由①、②_、③和④得

          ⑤

当开关S₁和S₃闭合，S₂和S₄断开时，L₁与L₂串联，依题意有：

    R₁+R₂=      ⑥  

    由③、④ 、⑤和⑥得：R=R₂=10 Ω　　　　 

 L₂的额定功率

     

当S₁S₂S₄均闭合，S₃断开时，L₁L₂被短路，依题意有：

1min内电流产生的热量