Question

將家用臺燈改裝為可調(diào)亮度臺燈，可在普通臺燈中連接一個可變電阻，通過旋鈕改變可變電阻的阻值而調(diào)節(jié)燈泡的亮度．如果燈泡的額定電壓為220V，額定功率為40W，燈絲電阻的變化不考慮，可變電阻的阻值范圍為0-790Ω，問：
（1）該可變電阻與燈泡是串聯(lián)還是并聯(lián)？
（2）燈泡在工作中亮度最小時消耗的功率為多少W？（保留一位小數(shù)）

Answer 1

（1）當(dāng)燈泡與可變電阻串聯(lián)時，調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，電路中的電流將發(fā)生改變，即臺燈的亮度發(fā)生改變，因此可變電阻與燈泡是串聯(lián)連接；
（2）燈泡的阻值：R_L=

U2

PL

=

220V×220V

40W

=1210Ω
當(dāng)可變電阻接入電路的阻值最大時，燈泡的實際功率為最小，此時電路中的電流：I=

U

RL+Rmax

=

220V

1210Ω+790Ω

=0.11A，
燈泡消耗的最小功率：P=I²R_L=0.11A×0.11A×1210Ω=14.6W．
答：（1）可變電阻與燈泡是串聯(lián)；（2）燈泡在工作中亮度最小時消耗的功率為14.6W．