问题详情:
如图所示电路,电源电压恒为12 V,定值电阻R为12Ω,灯泡L标有“12 V 0.5 A”字样,假设灯丝电阻不随温度的变化而变化,求:
(1)灯泡L的额定功率是多少?
(2)当断开开关S2,闭合S1和S3时,电路的总电流是多少?
(3)开关S1、S2、S3分别处于什么状态时,整个电路消耗的总功率最小?此时的总功率为多少?
【回答】
(1) 6 W;(2)1.5 A;(3) 4W
【解析】
(1)灯泡L标有“12V 0.5A”字样,表示灯的额定电压为12V,额定电流为0.5A,则灯的额定功率
P=UI=12V×0.5A=6W
(2)当断开开关S2、闭合S1和S3时,灯与R并联,因电源电压为12V,故灯正常发光,通过的电流为0.5A,根据欧姆定律通过R的电流
IR==1A
根据并联电路电流的规律,电路中的总电流是
I=IL+IR=0.5A+1A=1.5A
(3)灯的电阻
RL==24Ω
P=UI=,当电路的总电阻最大时,电路的总功率最小,根据并联的电阻小于其中任一电阻,并联的电阻大于任一电阻,故当灯与R串联时,即S1、S3断开,S2闭合,灯与R串联时,串联的总电阻最大,根据电阻的串联,此时电路的总电阻
R串联=RL+R=24Ω+12Ω=36Ω
电路的最小电功率
P最小==4W
答:(1)灯泡L的额定功率是6W;
(2)当断开开关S2,闭合S1和S3时,电路的总电流是1.5 A;
(3) S1、S3断开,S2闭合,整个电路消耗的总功率最小?此时的总功率为4W。
知识点:电功率
题型:计算题