Question

家庭使用的可调的台灯是有一个小灯、一个滑动变阻器和电键连接成的，若小灯上标有“220伏，0.44安”，滑动变阻器的阻值变化范围是0－1000欧，请你分析图所示两个电路的台灯在使用时的优点和缺点。

Answer 1

由题意得R_灯＝U_灯/I_灯＝220伏/0.44安＝500欧，如图a所示，在变阻器电阻为零时，小灯两端电压为220伏。此时小灯最大电流I₁＝U/R_灯＝220伏/500欧＝0.44安小灯发光最亮；当变阻器电阻最大时，小灯电流最小I₁’＝U/R_总＝U/（R_灯＋R_滑）＝220伏/（500欧＋1000欧）＝0.15安小灯不会熄灭，灯的亮度调节范围较小。对于图b所示电路，当滑片位于最右端时，电路为并联电路，小灯两端为电源电压。此时小灯电流最大I₂＝U/R_灯＝220伏/500欧＝0.44安小灯发光最亮；当滑片位于最左端，小灯短路，此时灯两端电压为零，则I₂’=0，小灯完全熄灭，灯的亮度调节范围较大。 在小灯同样亮度下，图a所示电源输出电流小于图b电路。如：（1）在小灯最亮时，图a电源输出电流I₁＝U/R_灯＝220伏/500欧＝0.44安，图b电源输出电流I₂＝I_灯＋I_滑＝U/R_灯＋U/R_滑＝220伏/500欧＋220伏/1000欧＝0.44安＋0.22安＝0.66安。⑵在通过小灯电流为零时，图a中电源输出电流I₁’＝0图b中电源输出电流I₂’＝U/R_滑＝220伏/1000欧＝0.22安，因此图b电路较消耗电能，不经济。