Question

19．甲灯标有“6V 6W”，乙灯标有“6V 2.4W”，现将两灯串联后接在同一电路中（如图），要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，电路的工作电流应为多少？电源电压为多少？（不考虑温度对电阻的影响）

Answer 1

分析 已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式I=$\frac{P}{U}$求出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；两电阻串联，要保证电路安全且一个灯泡正常发光，电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压．

解答 解：由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{2.4W}{6V}$=0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，两灯泡的电阻分别为：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω，
因串联电路中各处的电流相等，要保证电路安全且一个灯泡正常发光，
所以，电路中的电流I=I₂=0.4A；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的最大电压：
U=I（R₁+R₂）=0.4A×（6Ω+15Ω）=8.4V．
答：电路的工作电流应为0.4A，电源电压为8.4V．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是电路中最大电流的确定．