在一次实验中,某同学发现桌上的两只小灯泡铭牌模糊,仔细观察发现L1上标有“3V?W”,L2上标有“?V 1W”.为得到铭牌上缺失的数据,他将两灯以某种方式连接到电压为UA的电源上,此时两灯均正常发光;然后将它们以另一种方式连接到电压为UB的电源上时,如L2正常发光,L1的实际功率为额定功率的4/9.假设L1的阻值大于L2的阻值并保持不变,求L1的额定功率和L2的额定电压分别是多少?
假设L1、L2先并联后串联,
当L1、L2并联时,因U1=U2,而R1>R2,
所以
<U12 R1
,即P1<P2 ①U22 R2
当L1、L2串联时,因I1=I2,而R1>R2,
所以I12R1>I22R2,即P1′>P2′②
因为L2前后均正常发光,即P2=P2′,所以P1′>P2③
由题设可知P1′=
P1,即P1>P1′④4 9
由③④得,P1>P2显然与①是矛盾的.故原假设是错误的,所以L1、L2应该是先串联后并联
因为,P1′=
=UB2 R1
P1=4 9
×4 9
;U12 R1
所以,UB=
U1=2 3
×3V=2V,U2=UB=2V;2 3
L2的额定电压为2V;
又L1、L2串联在UA两端时均正常发光,
所以,I1=I2=
=P2 U2
=0.5A,1W 2V
P1=U1I1=3V×0.5A=1.5W,L1的额定功率为1.5W;
答:L2的额定电压为2V;L1的额定功率为1.5W.