Question

（8分） 图中电阻R₁＝6Ω,滑动变阻器R₂的最大阻值为10Ω,开始调至2Ω,电源电阻r=1Ω.当S闭合时，电源的总功率为16W，电源输出功率为12W．这时灯L正常发光．试求：
（1）灯L的额定功率为多少？
（2）S断开时，灯L的实际功率为多少？
（3）要使L正常发光滑动变阻器的阻值应调至多大？

Answer 1

（1）电源内部消耗功率P_r=I²r=16W-12W=4W,则I=2A.
端电压U=12V/2A=6V,所以通过R₁的电流：I₁＝６V/6Ω=1A.
通过灯泡的电流I_L＝1A,灯泡电阻为R_L＝6-2=4Ω.
灯泡额定功率P_L＝1²×4=4W.
(2)开关断开时，电路总电阻R=2+4+1=7Ω
由（1）可知，电源电动势E=U+Ir=6+2×1=8V
灯泡实际电流I’=8/7A,实际功率P_L’=I＇²R_L≈5.2W.
(3)灯光正常发光时，其电流I_L＝1A＝I_总,
电路总电阻R_总＝R₂＋R_L＋r=E/I_总．
要使L正常发光滑动变阻器的阻值应调至R₂＝3Ω

解析