Question

如图所示的电路中，电源的电动势E=12V，内阻未知．R₁=8Ω，R₂=1.5Ω，L为规格“3V，3W的灯泡．（不考虑温度对灯泡电阻的影响）试求：
（1）灯泡的额定电流和电阻多大？
（2）开关S断开时，灯泡恰好正常发光，则电源的内阻多大？
（3）开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率为多大？

Answer 1

分析：（1）根据I=

P

U

求出小灯泡的额定电流，根据R=

U2

P

求电阻；
（2）断开S时，灯L正常发光，即I₁=I₀，根据闭合电路欧姆定律即可求解；
（3）闭合S时，求出外电路总电阻，根据欧姆定律求出电流和电压，从而求出实际功率．

解答：解：（1）灯泡的额定电流 
根据I=

P

U

=

3

3

A=1A
灯丝电阻R=

U2

P

=

9

3

Ω=3Ω       
（2）断开S时，灯L正常发光，即I₁=I₀，根据闭合电路欧姆定律
E=I₀（R₁+R_L+r）
得r=

12

1

 Ω-(8+3)Ω=1Ω
（3）闭合S时，设外电路总电阻为R外
R并=

RlR2

Rl+  R2

=1Ω
所以R_外=R_并+R₁=1Ω+8Ω=9Ω；
设干路电流为I_总，则I总=

E

R外+r

=

12

9+1

A=1.2A
灯两端的电压U_L，则Ul=I总

RlR2

R l+R2

=1.2×1V=1.2V
灯的实际功率为P_L：P_L=

U 2 l

Rl

=

1．22

3

W=1.48W
答：（1）灯泡的额定电流1A和和灯丝电阻为3Ω；
（2）电源的内阻为1Ω；
（3）开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率为0.48W．

点评：对于直流电路的计算问题，往往先求出局部的电阻，再求出外电路总电阻，根据欧姆定律求出路端电压和总电流，再计算各部分电路的电压和电流．