某课外小组在探究活动中利用多盏“6V??1.8W”的灯进行了多次实验,结果发现当灯两端实际电压为额定电压的2倍时灯就会烧坏.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R2=30Ω,灯L标有“6V??1.8W”字样,当S1、S2均断开时灯正常发光.求:
(1)电源电压为多少?
(2)S1、S2均闭合时,通过电源的电流为0.5A,电阻R1阻值为多少?
网友回答
解:(1)由电路图可知,当S1、S2均断开时灯泡L与电阻R2串联,
∵灯泡正常发光,
∴灯泡两端的电压UL=6V,灯泡的实际功率PL=1.8W
∵串联电路中各处的电流相等,
∴电路中的电流I=IL===0.3A,
由欧姆定律可得,R2两端的电压:
U2=IR2=0.3A×30Ω=9V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压:
U=UL+U2=6V+9V=15V;
(2)当S1、S2均闭合时,R1与RL并联,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,且当灯两端实际电压为额定电压的2倍时灯就会烧坏,
∴此时灯泡会被烧坏,电路为R1的简单电路,通过电源的电流即为通过R1的电流,
∴R1===30Ω.
答:(1)电源电压为15V;
(2)电阻R1阻值为30Ω.
解析分析:(1)由电路图可知,当S1、S2均断开时灯泡L与电阻R2串联,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流,根据欧姆定律求出R2两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压;
(2)当S1、S2均闭合时,根据并联电路的电压特点和题意可知灯泡会被烧坏,电流表的示数是通过R1的电流,利用欧姆定律求出电阻R1阻值.
点评:本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是利用好“当灯两端实际电压为额定电压的2倍时灯就会烧坏”这一条件.