Question

如图所示，小灯泡L标有“8V 4W”的字样，R₂=16Ω．当S₁、S₂都闭合时，电流表示数为0.4A，这时小灯泡L正常发光（假定电源电压及灯丝电阻保持不变）．求：
①电源电压U及灯丝电阻R_L
②电阻R₁的阻值；
③当S₁、S₂都断开时，小灯泡L消耗的功率P．

Answer 1

①当S₁、S₂都闭合时，灯泡与R₁并联，电流表测R₁支路的电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
∴电源的电压U=U_额=8V，
∵P=

U2

R

，
∴灯泡的电阻：
R_L=

U额2

P额

=

(8V)2

4W

=16Ω；
②电阻R₁的阻值：
R₁=

U

I1

=

8V

0.4A

=20Ω；
③当S₁、S₂都断开时，灯泡与R₂串联，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电路中的电流：
I=

U

RL+R2

=

8V

16Ω+16Ω

=0.25A，
小灯泡L消耗的功率：
P=I²R_L=（0.25A）²×16Ω=1W．
答：①电源电压为8V，灯丝电阻为16Ω；
②电阻R₁的阻值为20Ω；
③当S₁、S₂都断开时，小灯泡L消耗的功率为1W．