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）电灯的电阻及功率；
（2）S断开时，为使灯泡正常发光，R₂的阻值应调到多大？

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．根据电源的输出功率，求出外电阻总电阻，得到灯泡的电阻，并求出灯泡的功率．
（2）由（1）问中电流和电源的总功率为16W，求出电动势．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）由P_r=P_总-P_出=I²r得
   即：16-12=I²×1
得，I=2A
又P_出=I²R_外
   即：12=2²×R_外
得，R_外=3Ω
又：
代入数据得：R_L=4Ω
又R_L+R₂=R₃∴I_L=I₃=1A
P_L=I_L²R_L=4W
（2）由上题P_总=EI得，E==V=8V．
S断开时时，E=I_L（R_L+R₂′+r）=8V
解得：R₂′=3Ω
答：
（1）电灯的电阻是4Ω，功率是4W；
（2）S断开时，为使灯泡正常发光，R₂的阻值应调到3Ω．
点评：从本题看出，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关系．