Question

【题目】如图所示电路，电源电压恒为12V，定值电阻R为12Ω，灯泡L标有“12V 0.5A”字样，假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：

（1）灯泡L的额定功率是多少？

（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路中的总电流是多少？

（3）开关S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率为多少？

Answer 1

【答案】（1）6W；（2）1.5A；（3）4W

【解析】（1）灯泡L标有“12V 0.5A”字样，表示灯的额定电压为12V，额定电流为0.5A，则灯的额定功率：P=UI=12V×0.5A=6W；（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，灯与R并联，因电源电压为12V，故灯正常发光，通过的电流为0.5A，根据欧姆定律通过R的电流：IR==1A，根据并联电路电流的规律，电路中的总电流是：I=IL+IR=0.5A+1A=1.5A；（2）由欧姆定律I=U/R，灯的电阻：RL=U/I=12V/0.5A=24Ω，P=UI=U2/R，当电路的总电阻最大时，电路的总功率最小，根据并联的电阻小于其中任一电阻，并联的电阻大于任一电阻，故当灯与R串联时，即S1、S3断开，S2闭合，灯与R串联时，串联的总电阻最大，根据电阻的串联，此时电路的总电阻：R串联=RL+R=24Ω+12Ω=36Ω，电路的最小电功率：P最小==4W。