Question

（8分） 圖中電阻R₁＝6Ω,滑動變阻器R₂的最大阻值為10Ω,開始調至2Ω,電源電阻r=1Ω.當S閉合時，電源的總功率為16W，電源輸出功率為12W．這時燈L正常發光．試求：
（1）燈L的額定功率為多少？
（2）S斷開時，燈L的實際功率為多少？
（3）要使L正常發光滑動變阻器的阻值應調至多大？

Answer 1

（1）電源內部消耗功率P_r=I²r=16W-12W=4W,則I=2A.
端電壓U=12V/2A=6V,所以通過R₁的電流：I₁＝６V/6Ω=1A.
通過燈泡的電流I_L＝1A,燈泡電阻為R_L＝6-2=4Ω.
燈泡額定功率P_L＝1²×4=4W.
(2)開關斷開時，電路總電阻R=2+4+1=7Ω
由（1）可知，電源電動勢E=U+Ir=6+2×1=8V
燈泡實際電流I’=8/7A,實際功率P_L’=I＇²R_L≈5.2W.
(3)燈光正常發光時，其電流I_L＝1A＝I_總,
電路總電阻R_總＝R₂＋R_L＋r=E/I_總．
要使L正常發光滑動變阻器的阻值應調至R₂＝3Ω

略