Question

(10分)三只灯泡L₁、L₂和L₃的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V，它们的额定电流都为0.3A.若将它们连接成下图(1)、图(2)所示电路，且灯泡都正常发光，

(1)试求图(1)电路的总电流和电阻R₂消耗的电功率；
(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能．

Answer 1

（1）0.045W；（2）图(2)电路比图(1)电路节能。

解析试题解析：（1）由题意，在图（1）电路中，
电路的总电流I_总=I_L1+I_L2+I_L3=0.3A+0.3A+0.3A=0.9A（2分）
U_路端=E－I_总r=3.0V－0.9A ×0.5Ω=2.55V（1分）
故电阻R₂的两端电压为U_R2=U_路端－U_L3=0.05V（1分）
又因为电阻R₂中通过的电流I_R2=I_总=0.9A（1分）
所以电阻R₂消耗的功率P_R2=I_R2U_R2=0.045W（1分）
(2)图(1)电源提供的电功率
P_总＝I_总E＝0.9×3W＝2.7W
图(2)电源提供的电功率
P′_总＝I′_总E′＝0.3×6W＝1.8W    （3分）
由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P′_总＜P_总
所以图(2)电路比图(1)电路节能．    （1分）
考点：电功率的计算。