Question

如图所示电路中，电源电压恒定不变，R为定值电阻，小灯泡L上标有“6V  3w”字样（不考虑小灯泡阻值的变化）．

（1）当S₁、S₃闭合，S₂断开时，小灯泡L正常发光，电流表示数为0.6A，求电源电压和电阻R的阻值；

（2）当S₂闭合，S₁、S₃断开时．求小灯泡L工作1min所消耗的电能．

Answer 1

（1）当S₁、S₃闭合，S₂断开时，灯泡和定值电阻并联，

已知灯泡正常发光，所以电源电压为U=U_额=6V；

∵P=UI，

∴灯泡正常发光的电流为I_额===0.5A，

通过定值电阻的电流为I=I_总﹣I_额=0.6A﹣0.5A=0.1A；

∵I=，

∴定值电阻的阻值为R===60Ω；

（2）当S₂闭合，S₁、S₃断开时，灯泡和定值电阻串联，

∵P=，

∴灯泡电阻为R_额==12Ω，

串联电路总电阻为R_串=R+R_额=60Ω+12Ω=72Ω，

串联电路电流为I_串===，

小灯泡L工作1min所消耗的电能为W=I_串²R_额t=（A）²×12Ω×60s=5J．

答：

（1）电源电压为6V，定值电阻的阻值为60Ω；

（2）小灯泡L工作1min所消耗的电能为5J．