Question

如图甲的电路中R₁＝R₂＝100 Ω是阻值不随温度而变的定值电阻．白炽灯泡L的伏安特性曲线如图乙的I－U图线所示．电源电动势E＝100 V，内阻不计．求：

(1)当开关S断开时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率；

(2)当开关S闭合时，灯炮两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率．

Answer 1

解析　(1)当S断开时，因R₁是定值电阻，与灯泡串联，设灯泡上的电压为U，电流为I，根据闭合电路的欧姆定律有：E＝U＋IR₁，代入数据得：I＝1－.

在I－U图上作出这条直线，如图所示，这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(40,0.60)．由此可知此时流过灯泡的电流为0.6 A，灯泡上的电压为40 V，灯泡的实际功率P＝24 W.

(2)当S闭合时，设灯泡上的电压为U，电流为I，根据闭合电路的欧姆定律有：E＝U＋(I＋)R₁，代入数据有：50＝U＋50I，即I＝1－

在I－U图上作出这条直线，如图所示，这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(25,0.5)．由此可知此时流过灯泡的电流为0.5 A，灯泡上的电压为25 V，灯泡的实际功率P＝12.5 W.

答案　(1)40 V,0.6 A,24 W

(2)25 V,0.5 A,12.5 W