Question

两个用电器的额定电压都是6V，额定电流分别为0.1A和0.3A．
（1）把这两个用电器并联后接在电压为8V的电路中，要使它们都能正常工作，应附加多大的电阻，怎样连接（画电路图计算说明），该电阻的功率至少需多大？
（2）如果把它们串联后接在12V的电路上，要使它们都正常工作应该怎样做（画电路图计算说明）？并计算电路的总功率．

Answer 1

分析：（1）电路电压大于用电器的额定电压，要使用电器正常工作，在电路中应串联一个分压电阻，
根据串并联电路的特点及欧姆定律可求出串联电阻的阻值，由功率公式P=I²R可求出电阻功率；
（2）两用电器串联在电路中，要保证两用电器都正常工作，则应给额定电流小的用电器并联一个分流电阻，
由功率公式P=UI可求出电路的功率．

解答：解：（1）把这两个用电器并联后接在电压为8V的电路中，要使它们都能正常工作，应在串联一电阻R_x，电路图如图一所示；
由串联电路的特点知：串联电阻电压U_Rx=U-U_用电器=8V-6V=2V，
由并联电路特点知，电路电流I=I_Rx=I₁+I₂=0.1A+0.3A=0.4A，
串联电阻R_x的阻值R_x=

UX

IX

=

2V

0.4A

=5Ω；
串联电阻的功率P_Rx=U_RxI_Rx=2V×0.4A=0.8W．
答：要使用电器正常工作，电路中应串联一个电阻，电路图如图一所示，R_x=5Ω，该电阻
（2）如果把它们串联后接在12V的电路上，要使它们都正常工作，应在额定电流为0.1A的用电器两端并联一个分流电阻R_x，如图二所示；
通过并联电阻的电流I_RX=I₂-I₁=0.3A-0.1A=0.2A，
并联电阻阻值R_x=

URX

IRX

=

U1

IRX

=

6V

0.2A

=30Ω，
电路的总功率P_总=UI₂=12×0.3A=3.6W；
答：要使用电器正常工作，应给第一个用电器并联一个电阻，
电路图如图二所示，并联电阻阻值R_x=30Ω，电路总功率是3.6W．

点评：本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律、功率公式、电路设计，对学生来说电路设计有一定的难度；熟练掌握串并联电路的特点，设计出能保证用电器正常工作的电路是正确解题的前提与基础．