问题
计算题
如下图所示的电路中,R1、R2为定值电阻,灯L上标有“16V,4W”的字样,电源电压保持不变。
(1)闭合开关S、S1、S2,电流表的示数为0.35A,此时灯L恰能正常发光,求电阻R1的大小。
(2)闭合开关S、断开开关S1、S2,电压表示数较(1)中变化了3.2V,求此时电阻R2消耗的电功率(灯丝电阻不变)。
答案
解:(1)闭合开关S、S1、S2, R2短路,R1与L并联,电源、R1、L三者电压相等U=U1=UL=16V ,由P=U·I得 I=P/U ,IL=PL/UL=4W/16V=0.25A, R1的电流:I1=I-IL=0.35A-0.25A=0.1A 由I=U/R得 R=U/I,
R1=U1/I1=16V/0.1A=160Ω
(2)闭合开关S、S1、S2, R2短路,电压表示数为0V;闭合开关S、断开开关S1、S2,电压表示数变化了3.2V。所示此时电压表的示数为3.2V。此时L与R2串联,I2=IL`。 R2的电压:U2=3.2V ,L的电压:UL`=U-U2=16V-3.2V=12.8V ,RL=UL/IL=16V/0.25A=64Ω, IL`=UL`/RL=12.8V/64Ω=0.2A, P2=U2·I2=3.2V×0.2A=0.64W
答:(1)R1的阻值为160Ω;(2)电阻R2消耗的电功率为0.64W