Question

如图所示，R₁=20Ω，R₂=40Ω，电源电压、灯丝电阻保持不变。

（1）当开关S₁、S₂都闭合时，电流表A₁的示数是0.6A，小灯泡恰好正常发光，请求电源电压和小灯泡的额定电压各多少？
（2）当开关S₁、S₂都断开时，电流表A₂的示数是0.2A，求小灯泡的电阻和实际功率？
（3）小灯泡的额定功率是多少？

Answer 1

(1)U_总=12V  U_L=12V  (2)R_L=20Ω P_实=0.8W (3)P_额=7.2W

（1）当开关S₁、S₂都闭合时，电阻R₁与灯L并联，电流表A₁测量的是通过R₁的电流I₁=0.6A，
从而可知，电源电压U=U_L=U₁，
∵R₁=20Ω，
∴电源电压为：U=U_L=U₁=I₁R₁=0.6A×20Ω=12V，
∵小灯泡正常发光，说明灯泡两端的电压为额定电压，
∴灯泡的额定电压为：U_L额=U=12V．
答：电源电压为12V，小灯泡的额定电压为12V．
（2）当开关S₁、S₂都断开时，电阻R₂与灯L串联，电流表A₂测量的是整个电路中的电流，
从而可知，I₂=I_L=I=0.2A，
∵U=12V，
∴电路中的总电阻为：R=U/I=12V/0.2A=60Ω，
又∵R₂=40Ω，
∴灯泡的电阻为：R_L=R=R₂=60Ω-40Ω=20Ω，
则灯泡的实际功率为：P_L=I_L²R_L=（0.2A）²×20Ω=0.8W．