Question

小明的奶奶住在徐闻农村，她家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏．为解决这一问题，小明设计了如图所示的电路，L₁和L₂都是“220V40W”．请回答下列问题：（设灯泡的电阻不变化，电源电压变化忽略不计）
（1）灯泡L₂的电阻是多少？闭合开关S和S₁，L₁正常发光，工作5h消耗的电能是多少？
（2）断开S₁，闭合S，让两灯泡都发光，深夜灯泡就不容易烧掉了，请计算此时L₁两端的电压．
（3）请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少？

Answer 1

分析：两个开关都闭合时，L₂被短路，只有L₁接入电路，正常发光，当S₁断开时，两灯都接入电路串联在电源两端，可由欧姆定律求解出L₂上的电压．求功率时可将它们当成一个用电器来考虑．

解答：解：（1）灯泡L₂的电阻R=

U2

P

=

(220V)2

40W

=1210Ω
L₁正常工作5h消耗的电能W=Pt=0.04kW×5h=0.2kW?h
（2）断开S₁，闭合S时，电流I=

U

R总

=

220V

1210Ω+1210Ω

=

1

11

A
L₁两端的电压U₁=IR₁=

1

11

A×1210Ω=110V
（3）两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率P_总=UI=220V×

1

11

A=20W．
答：L₁灯泡的电阻为1210Ω，L₁正常工作5h消耗的电能为0.2kW?h，L₁两端的电压为110V，两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率为20W．

点评：第（3）问也可以分别求出各灯功率之后再求总功率．你可以做一下，比较一下，体会以上方法的优点．