如圖所示電路,電源電壓恆為12V,定值電阻R為12Ω,燈泡L標有“12V0.5A”字樣,假設燈絲電阻不隨温度的...
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問題詳情:
如圖所示電路,電源電壓恆為12 V,定值電阻R為12Ω,燈泡L標有“12 V 0.5 A”字樣,假設燈絲電阻不隨温度的變化而變化,求:
(1)燈泡L的額定功率是多少?
(2)當斷開開關S2,閉合S1和S3時,電路的總電流是多少?
(3)開關S1、S2、S3分別處於什麼狀態時,整個電路消耗的總功率最小?此時的總功率為多少?
【回答】
(1) 6 W;(2)1.5 A;(3) 4W
【解析】
(1)燈泡L標有“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)當斷開開關S2、閉合S1和S3時,燈與R並聯,因電源電壓為12V,故燈正常發光,通過的電流為0.5A,根據歐姆定律通過R的電流
IR==1A
根據並聯電路電流的規律,電路中的總電流是
I=IL+IR=0.5A+1A=1.5A
(3)燈的電阻
RL==24Ω
P=UI=,當電路的總電阻最大時,電路的總功率最小,根據並聯的電阻小於其中任一電阻,並聯的電阻大於任一電阻,故當燈與R串聯時,即S1、S3斷開,S2閉合,燈與R串聯時,串聯的總電阻最大,根據電阻的串聯,此時電路的總電阻
R串聯=RL+R=24Ω+12Ω=36Ω
電路的最小電功率
P最小==4W
答:(1)燈泡L的額定功率是6W;
(2)當斷開開關S2,閉合S1和S3時,電路的總電流是1.5 A;
(3) S1、S3斷開,S2閉合,整個電路消耗的總功率最小?此時的總功率為4W。
知識點:電功率
題型:計算題
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