问题 问答题

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?

答案

(1)由P=

U2
R
可得,灯泡的电阻:

RL=

U2L
PL
=
(220V)2
200W
=242Ω;

(2)开关断开时,通过电阻R的电流:

I=

U
RL+R
=
220V
242Ω+242Ω
≈0.45A;

(3)无人出入时,灯泡与电阻串联,电路消耗的总功率:

P=

U2
RL+R
=
(220V)2
242Ω+242Ω
=100W,

有人出入时,灯泡两端的电压和额定电压相等,

P=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.

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