Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓恒為12V，定值電阻R為12Ω，燈泡L標(biāo)有“12V 0.5A”字樣，假設(shè)燈絲電阻不隨溫度的變化而變化，求：

（1）燈泡L的額定功率是多少？

（2）當(dāng)斷開開關(guān)S2、閉合S1和S3時，電路中的總電流是多少？

（3）開關(guān)S1、S2、S3分別處于什么狀態(tài)時，整個電路消耗的總功率最小？此時的總功率為多少？

Answer 1

【答案】（1）6W；（2）1.5A；（3）4W

【解析】（1）燈泡L標(biāo)有“12V 0.5A”字樣，表示燈的額定電壓為12V，額定電流為0.5A，則燈的額定功率：P=UI=12V×0.5A=6W；（2）當(dāng)斷開開關(guān)S2、閉合S1和S3時，燈與R并聯(lián)，因電源電壓為12V，故燈正常發(fā)光，通過的電流為0.5A，根據(jù)歐姆定律通過R的電流：IR==1A，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電路中的總電流是：I=IL+IR=0.5A+1A=1.5A；（2）由歐姆定律I=U/R，燈的電阻：RL=U/I=12V/0.5A=24Ω，P=UI=U2/R，當(dāng)電路的總電阻最大時，電路的總功率最小，根據(jù)并聯(lián)的電阻小于其中任一電阻，并聯(lián)的電阻大于任一電阻，故當(dāng)燈與R串聯(lián)時，即S1、S3斷開，S2閉合，燈與R串聯(lián)時，串聯(lián)的總電阻最大，根據(jù)電阻的串聯(lián)，此時電路的總電阻：R串聯(lián)=RL+R=24Ω+12Ω=36Ω，電路的最小電功率：P最小==4W。