Question

如图9甲所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题：(不计电流表和电源的内阻)

(1)若把三个这样的灯泡串联后，接到电动势为12 V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻．

(2)如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与10 Ω的定值电阻R₀串联，接在电动势为8 V的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯泡的实际功率．

图9

Answer 1

解析：(1)把三个这样的灯泡串联后，每个灯泡得到的实际电压为 V＝4 V，在图甲上可以查到每个灯泡加上4 V实际电压时的工作电流为：I＝0.4 A.

由此可以求出此时每个灯泡的实际电阻为：

R＝＝ Ω＝10 Ω.

 (2)在图乙所示的混联电路中，设每个灯泡加上的实际电压和实际电流分别为U和I，在这个闭合电路中，有E＝U＋2IR₀，

代入数据并整理得：

U＝8－20I，

这是一个反映了电路约束的直线方程；把该直线在题图甲上画出，可得如图10所示图象．这两条曲线的交点为U＝2 V、I＝0.3 A，同时满足了电路结构和元件的要求，此时通过电流表的电流值I_A＝2I＝0.6 A，每个灯泡的实际功率P＝UI＝2×0.3 W＝0.6 W.

答案：(1)0.4 A　10 Ω　(2)0.6 A　0.6 W

图10