Question

【题目】为了能在黑夜中看见开关位置，小明设计了如图所示的电路，指示灯由一个规格为“20V 0.2W”的小灯泡和电阻R0连接而成，当开关S合向b时，照明灯亮、指示灯灭；S合向a时，照明灯灭、指示灯亮，显示开关位置，照明灯的规格为“220V 44W”，求：

（1）照明灯正常发光时的电流；

（2）照明灯正常发光5小时所消耗的电能；

（3）为使指示灯正常发光，电阻R0的阻值。

Answer 1

【答案】(1) 0.2A；(2)；(3) 20000Ω。

【解析】

(1)照明灯的规格为“220V 44W”，由得，照明灯正常发光时的电流：

；

（2）由得，照明灯使用5小时所消耗的电能：

；

(3)指示灯的额定电压是20V，远低于电源电压220V，所以需要将电阻R0与灯泡串联进行分压才可以，已知“20V0.2W”的小灯泡与电阻R0串联，由题意可知，电阻R0需要分担的电压：

，

指示灯正常发光时，由可得，串联电路中的电流：

，

由欧姆定律得，电阻R0的阻值：

。

答：(1)照明灯正常发光时的电流为0.2A；(2)照明灯正常发光5小时所消耗的电能；(3)为使指示灯正常发光，电阻R0的阻值为20000Ω。