问题
计算题
(6分)小明的奶奶住在农村，她家旧楼道灯泡在深夜时很容易烧坏。为解决返一问题，小明设计了如图所示的电路，L1和L2部是“220V，40W”。请问答下列问题： (设灯泡的电阻不变化，电源电压变化忽略不计)
(1)灯泡的电阻是多少?闭合开关S1和S2，L1正常发光，工作5h消耗的电能是多少?
(2)闭含S1，断开S2，让两灯泡都发光，深夜灯泡就不容易烧掉了．请计算此时L1两端的电压。
(3)请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少?
答案
L1灯泡的电阻为1210Ω，L1正常工作5h消耗的电能为0.2kW•h，L1两端的电压为110V，两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率为20W．
题目分析：可由欧姆定律求解出L2上的电压．求功率时可将它们当成一个用电器来考虑．
（1）根据灯泡的额定电压和额定功率“220V，40W”可求出电阻，灯泡L2的电阻R=U2/P=(220V)2/40W=1210Ω
两个开关都闭合时，L2被短路，只有L1接入电路，正常发光，L1正常工作5h消耗的电能W=Pt=0.04kW×5h=0.2kW•h
（2）当S1断开时，闭合S时，两灯都接入电路串联在电源两端，串联电路中的电流：
I=U/R总=220V/（1210Ω+1210Ω）=1/11A
L1两端的电压U1=IR1=1/11A×1210Ω=110V
（3）总功率可用总电压与总电流的乘积求出，两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率P总=UI=220V×1/11A=20W．