Question

如图所示，R₃=6Ω，电源内阻r为1Ω，当S合上且R₂为2Ω时，电源的总功率为16W，而电源的输出功率为12W，灯泡正常发光．求：
（1）电源的电动势；
（2）电灯的电阻；
（3）S断开时，为使灯泡正常发光，R₂的阻值应调到多少Ω？

Answer 1

【答案】分析：（1）当S合上时，电阻R₂与灯泡串联后电阻R₃并联．根据电源的总功率为16W，电源的输出功率为12W，求出通过电源的电流．由电源的总功率P=EI求得电源的电动势．
（2）根据电源的输出功率，求出外电阻总电阻，得到灯泡的电阻．
（2）S断开时，电阻R₂与灯泡串联，根据欧姆定律求出R₂的阻值．
解答：解：（1）电源内阻的功率 P_内=P_电-P_出=16-12=4W
由P_内=I²r得：通过电源的电流为 
由P_电=EI得：电源电动势
（2）路端电压U=E-Ir=8-2×1=6V
 ，
通过电灯的电流为 I_灯=I-I₃=1A
灯上的电压为 U_灯=U-I_灯R₂=4V，
灯的电阻为
（3）断开S后，电路电流为1A，
由 E=I（R′₂+R_灯+r），代入数字，解得：R′₂=3Ω
答：
（1）电源的电动势为8V；
（2）电灯的电阻为4Ω；
（3）S断开时，为使灯泡正常发光，R₂的阻值应调到3Ω．
点评：对于电路问题，首先要搞清电路的连接方式，其次要弄清电源的三种功率：电源的总功率、内电路功率和输出功率的关系．