在如图所示的电路中,电源两端的电压与灯丝的电阻恒定不变,灯泡L1、L2的规格是“4V?1W”、“4V?1.6W”、“5V?2.5W”中的某一种.在电路的A、B两点间接

发布时间:2020-08-05 19:16:34

在如图所示的电路中,电源两端的电压与灯丝的电阻恒定不变,灯泡L1、L2的规格是“4V?1W”、“4V?1.6W”、“5V?2.5W”中的某一种.在电路的A、B两点间接入电阻R1,闭合开关S1、S2,断开开关S3,此时灯L2正常发光;将电阻R1更换为电阻R2,闭合开关S1,断开开关S2、S3,此时灯L2消耗的电功率为其额定功率的,灯L1消耗的电功率为其额定功率的;再将电阻R2更换为电阻R3(已知R3=R2),闭合开关S1、S3,断开开关S2,灯L1恰好正常发光.则此时电阻R3消耗的电功率为________W.

网友回答

0.5

解析分析:(1)分别画出三种情况下对应的等效电路图;
(2)判断灯L1、L2的规格:在图乙中,根据“此时灯L2消耗的电功率为其额定功率的,灯L1消耗的电功率为其额定功率的”,可判断L1、L2的规格不相同;
(3)在图乙和图丙中分别有L1,在图甲和图乙中分别有L2,根据串联电路电流的规律和功率之间的关系,可以得出I1I3之间的关系,可根据灯泡的相关信息判断出L1为Lc,L2为Lb.
(4)再根据电源电压不变和串联电路电压的规律列方程解得R3.
(5)最后利用P=I2R解得R3消耗的电功率.

解答:根据题意和欧姆定律可知:三只灯泡:
La(U=4V,P=1w,R=16Ω,I=0.25A,)
Lb(U=4V,P=1.6w,R=10Ω,I=0.4A)
Lc(U=5V,P=2.5w,R=10Ω,I=0.5A)
三次对应的等效电路图为:

(1)在图甲中,灯泡L2消耗的电功率P2e=(I1)2RL2
在图乙中,灯泡L2消耗的电功率P2′=(I2)2RL2=P2e
整理得:I2=I1?? ①
(2)在图乙中,灯泡L1消耗的电功率P1′=(I2)2RL2=P1e
在图丙中,灯泡L1消耗的电功率P1e=(I3)2RL1
整理得:I2=I3??? ②
把①代入②得:I1=I3
在图甲和图乙中,L2L1正常发光,即I1I3分别为L2L1的额定电流,比较三只灯泡的相关信息可知,L1为Lc,L2为Lb.
(3)代入数据可知,I1=0.4A,I2=0.2A,I3=0.5A
因电源电压保持不变,故U乙=U丙
即I2(RL1+RL2+R2)=I3(RL1+R3)
又R3=R2,∴R2=5R3
代入得:
0.2A×(10Ω+10Ω+5R3)=0.5A×(10Ω+R3)
解得R3=2Ω
∴R3消耗的电功率为:P3=(I3)2R3=(0.5A)2×2Ω=0.5W.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!