某居民小区门口的灯彻夜通明,既费电又影响周围居民的休息,为了保障小区安全,灯不能完全关闭.聪聪利用已学的电学知识,对门口的照明电路进行了重新设计.他将“220V?200W”的灯泡和阻值为242Ω,的定值电阻及一个声控开关S,连成了如图所示的电路.当无人出入门口时,开关断开,灯光较暗,但能起到一定的照明作用;当有人出入门口时,开关闭合,灯泡就正常发光.(假定灯丝电阻不随温度变化)则:
(1)灯泡L的电阻是多少?
(2)开关断开时,通过电阻R的电流是多少?
(3)计算说明无人出入时和有人出入时,电路消耗的总功率哪个大?
网友回答
解:(1)由P=可得,灯泡的电阻:
RL===242Ω;
(2)开关断开时,通过电阻R的电流:
I==≈0.45A;
(3)无人出入时,灯泡与电阻串联,电路消耗的总功率:
P无===100W,
有人出入时,灯泡两端的电压和额定电压相等,
P有=PL=200W>100W,
∴有人出入时电路消耗的总功率大.
答:(1)灯泡L的电阻是242Ω;
(2)开关断开时,通过电阻R的电流约为0.45A;
(3)有人出入时,电路消耗的总功率大.
解析分析:(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=求出灯泡的电阻;
(2)开关断开时,灯泡与电阻R串联,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流即通过电阻R的电流;
(3)无人出入时,灯泡与电阻R串联,根据电阻的串联和P=此时的电功率;有人出入时,灯泡两端的电压和额定电压相等,实际功率和额定功率相等,然后比较得出