题目内容

(2013?海淀区二模)将小灯泡L1和L2(均不考虑灯丝电阻变化)并联接到电压为U的电源两端,它们都正常发光,此时L1和L2的电功率分别为P1和P2(P1>P2).若把L1和L2串联接到另一电源两端,要求L1和L2两端的电压均不超过各自的额定电压,则串联时电路两端的最大电压为
(1+
P2
P1
)U
(1+
P2
P1
)U
分析:根据并联电路的电压特点和两灯泡都正常发光可知,两灯泡的额定电压相等,根据P=UI求出两灯泡的额定电流,两灯泡串联时电路中的最大电流等于额定电流较小的一个,再根据P=
U2
R
分别求出两灯泡的电阻,利用电阻的串联和欧姆定律求出电路两端的最大电压.
解答:解:小灯泡L1和L2并联接到电压为U的电源两端时,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,且都正常发光,
∴根据P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1=
P1
U
,I2=
P2
U

∵串联电路中各处的电流相等,且P1>P2
∴两灯泡串联时,电路中的最大电流为I2
∵P=
U2
R

∴两灯泡的电阻分别为:
R1=
U2
P1
,R2=
U2
P2

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴串联时电路两端的最大电压:
Umax=I2(R1+R2)=
P2
U
×(
U2
P1
+
U2
P2
)=(1+
P2
P1
)U.
故答案为:(1+
P2
P1
)U.
点评:本题考查了并联电路的特点和串联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.
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