Question

某同學(xué)為了既能省電又方便年邁的奶奶入廁時(shí)開燈，利用已學(xué)的電學(xué)知識對家里廁所的照明電路進(jìn)行了改裝．要求：當(dāng)無人入廁時(shí)，開關(guān)斷開，燈光較暗，且燈泡消耗的功率為其額定功率的一半，但能起到一定的照明作用，便于入廁時(shí)看到開關(guān)的位置；當(dāng)有人入廁時(shí)閉合開關(guān)，燈泡就正常發(fā)光（假定燈泡的電阻不隨溫度變化）．器材：PZ220-40的燈泡L、定值電阻R、開關(guān)、導(dǎo)線若干、220V的照明電路．
（1）請你幫他設(shè)計(jì)符合要求的電路圖，并畫出來．
（2）請你通過計(jì)算，算出符合要求的定值電阻R的阻值．

Answer 1

分析：（1）據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析，即電阻和燈泡串聯(lián)，且開關(guān)與電阻并聯(lián)．
（2）根據(jù)P=

U2

R

即可得出，電阻的阻值與燈泡的阻值相等．

解答：解：如圖所示①

②I=

P

U

=

40W

220V

=

2

11

A
開關(guān)斷開時(shí)燈泡的功率是原來的一半，根據(jù)功率的計(jì)算公式P=

U2

R

可得，燈泡兩端電壓變?yōu)樵瓉淼?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

2

2

，通過電路中的電流也變?yōu)樵瓉淼?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

2

2

，所以電阻的阻值為：R=

220V- 2 2 ×220V

2 2 ×  2 11 A

=501Ω．
故答案為：501Ω

點(diǎn)評：會設(shè)計(jì)串并聯(lián)電路，會熟練應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算，會靈活應(yīng)用功率的計(jì)算公式．