Question

将一个标有“24 V、48 W’的电灯接在电动势E=36 V，内阻r＝2 Ω的直流电源下使用，今有“2Ω、50W”的定值电阻R若干只可供选用，请设计两种电路使电灯正常发光（要求使用定值电阻数最少）：

（1）定值电阻与电灯串联作分压电阻使用（写出设计根据，画出电路图）

（2）定值电阻与电灯并联作分流电阻使用（写出设计根据，画出电路图）

（3）在你设计的两种电路中，哪种方法较好？说明理由。

 

Answer 1

【答案】

电灯额定电流I₀=P₀/U₀=2A．电阻R₀=U₀²/P₀=12Ω．定值电阻R的额定电流I＝=5A。

    （1） R_总＝ε/I₀ ＝36/2=18Ω，

      R_串=R_总一 R₀ －r＝18－12＝4Ω=2R（2分）   （图2分）

（2）R_并＝=＝6Ω=3R （2分）     （图2分）

    （3）第1种方法：电源消耗总功率 P₁＝I₁ε=2×36＝72W

 效率η_l＝P₀/P₁=48/72＝67％。（1分）

    第2种方法：电源消耗总功率P₂=I_总ε=6×36＝216 W，效率η₂＝P₀/P₂=48/216＝22％。（1分）

    第1种方法好：节能．效率高（1分）

【解析】略