Question

7．標有“6V 3W”和“4V  4W”的兩燈串聯(lián)，其中一盞燈正常發(fā)光，則加在電路兩端電壓是8伏；兩燈的實際功率各為3瓦和1瓦．并聯(lián)起來使用干路中允許通過的最大電流是1.33A．

Answer 1

分析 已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式I=$\frac{P}{U}$求出兩燈泡的額定電流，根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻．
（1）兩燈泡串聯(lián)時，能正常發(fā)光的為額定電流中較小的，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出加在電路兩端電壓，根據(jù)P=I²R求出不能正常發(fā)光時燈泡的實際功率；
（2）兩燈泡并聯(lián)起來使用時，電源電壓為兩燈泡額定電壓中較小的，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點求出通過兩燈泡的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出干路中允許通過的最大電流．

解答 解：由P=UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{4W}{4V}$=1A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，兩燈泡的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4V}{1A}$=4Ω；
（1）兩燈泡串聯(lián)時，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且其中一盞燈正常發(fā)光，
所以，電路中的電流I=I₁=0.5A，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電源的電壓：
U=I（R₁+R₂）=0.5A×（12Ω+4Ω）=8V，
此時L₁燈泡的實際功率為3W，
燈泡L₂的實際功率P₂′=I²R₂=（0.5A）²×4Ω=1W；
（2）兩燈泡并聯(lián)起來使用時，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，電路中的最大總電壓U=U₂=4V，
此時通過L₂的電流I₂′=I₂=1A，通過L₁的電流I₁′=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{4V}{12Ω}$≈0.33A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路中允許通過的最大電流：
I′=I₁′+I₂′=0.33A+1A=1.33A．
故答案為：8；3；1；1.33．

點評 本題考查了串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關(guān)鍵是知道兩燈泡串聯(lián)時電路中的最大電流為兩燈泡額定電流中較小，兩燈泡并聯(lián)時電路中的最大電壓為兩燈泡額定電流中較小的．