“五一长假期间.张晓同学随做钻井工作的爸爸来到野外作业的钻井工地进行实际考察．张晓发现工地上用于照明的电路较特殊.一是每处都接两个“PZ220-100W 的灯泡,二是感觉亮度比家庭中室内正常发光的同样的灯泡暗．张晓从电工师傅处了解到:临时野外作业需要的主要是动力电.为了节约.一般不再专门架设照明电路.而是灵活地运用380V的电压� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

15．“五一”长假期间，张晓同学随做钻井工作的爸爸来到野外作业的钻井工地进行实际考察．张晓发现工地上用于照明的电路较特殊，一是每处都接两个“PZ220-100W”的灯泡；二是感觉亮度比家庭中室内正常发光的同样的灯泡暗．张晓从电工师傅处了解到：临时野外作业需要的主要是动力电（电压为380V），为了节约，一般不再专门架设照明电路，而是灵活地运用380V的电压临时照明用．张晓同学认真思考后，明白了其中的道理．
（1）该照明电路是怎样连接的？
（2）这种连接方式，每只灯泡两端的实际电压是多少？
（3）假设灯泡的电阻不变，求出此种连接方式每只灯泡的实际功率．
（4）请你分析此种情况感觉灯泡发光的亮度比家庭中同样灯泡暗的原因．

分析（1）根据灯泡的额定电压和实际电路中的电压，进一步判断电路的连接方式；
（2）串联电路中，电流相同，电压与电阻成正比，即串联分压；
（3）根据串联分压可得出电压的大小，根据额定电压和额定功率可求出灯泡的电阻，再根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可计算实际功率的大小；
（4）根据实际功率与额定功率的比较可得出灯泡较暗的原因．

解答解：（1）由题意知，临时野外作业需要的主要是动力电电压为380V，超出灯泡的额定电压220V，所以灯泡不可能并联，必须两只灯泡串联在一起；
（2）根据串联分压的特点可知，两灯泡串联时，每只灯泡两端的电压U=$\frac{380V}{2}$=190V；
（3）由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得灯泡的电阻：
R=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω，
每只灯泡的实际功率：
P_实=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（190V）^{2}}{484Ω}$≈75W；
（4）由上述计算结果可知，由于灯泡串联后不能达到额定电压，故实际功率变小，
P_实=75W＜P_额=100W，
所以，感觉灯泡发光的亮度比家庭中同样灯泡暗．
答：（1）该照明电路是串联连接的；
（2）这种连接方式，每只灯泡两端的实际电压是190V；
（3）假设灯泡的电阻不变，此种连接方式每只灯泡的实际功率约75W；
（4）由于灯泡串联后不能达到额定电压，故实际功率变小，P_实＜P_额，所以，感觉灯泡发光的亮度比家庭中同样灯泡暗．