Question

【题目】在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡的额定电压为8V，灯泡的额定电压为6V，图乙是灯泡的图象。

当开关S接a时，电压表的示数为，电流表的示数为，求定值电阻的阻值。

开关S接a时，调节电源电压，使灯泡正常发光，此时消耗的功率为1W，求灯泡的额定功率。

开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？

Answer 1

【答案】。 4W。 6W。

【解析】（1）由电路图知道，当开关S接a时，灯泡L1 与电阻R0 串联，电压表测量R0的电压，电流表测量的是整个电路中的电流，此时U0 =1.2V，I=0.3A，所以电阻R0 的阻值是：R0 =U0/I=1.2V/0.3A=4Ω；

（2）当开关S接a时，由灯泡L1 正常发光知道，此时灯泡L1 两端的电压为额定电压，即U1 =8V，又因为R0 消耗的功率为P0 =1W，由P=I2R知道，此时电路中的电流是：I0 ==0.5A，因为灯泡L1 与电阻R0 串联，所以，灯泡L1 的额定功率是：P1 =U1 I1 = U1 I0 =8V×0.5A=4W。

（3）开关S接b时，灯泡灯泡L1与电阻L2串联，若灯泡L2 正常发光，由图像知道，此时电路在的电流是0.6A，大约L1的额定电流，是不允许的；所以由（2）知道，当灯泡L1 正常发光时，电路中的电流是：I1 =I2 =0.5A，从灯泡L2 的U-I图象知道，此时，灯泡L2 两端的电压是U2 =4V，所以电源电压是：U=U1 +U2 =8V+4V=12V，

故电路允许达到的最大总功率是：P总=UI1 =12V×0.5A=6W。