Question

【题目】如图所示，灯L标有“6V 3W”字样，定值电阻R=6Ω，设灯L的阻值不随温度变化而变化。只闭合求S1时，L灯正常发光。求：

(1)灯L正常发光时的电阻是多少?

(2)只闭合S1、S3时，电路在60s内消耗的电能是多少?

(3)为使整个电路消耗的电功率最小(且电路电流不为0)，应如何闭合开关?此时整个电路的最小电功率为多少?

Answer 1

【答案】(1)12Ω；(2)540J；(3)断开S1、S3，闭合S2，2W

【解析】

(1)灯泡的电阻

(2)当闭合S1、S3时，灯L与电阻R并联接在电源两端

R总==4Ω

电路在60s内消耗的电能

W==540J

(3)当只闭合S2时，灯L与电阻R串联，电路的总电阻最大，由P=可知整个电路消耗的电功率最小，总电阻

R总=RL+R=12Ω+6Ω=18Ω

Imin =

最小电功率

Pmin=UImin=6V×A=2W

答：(1)灯L正常发光时的电阻是12Ω；

(2)只闭合S1、S3时，在60s内产生的热量是540J；

(3)要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为0），断开S1、S3，闭合S2时，灯L与电阻R串联；此时的最小电功率为2W。