Question

圖中電阻R₁＝6Ω,滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為10Ω,開始調(diào)至2Ω,電源電阻r=1Ω.當(dāng)S閉合時(shí)，電源的總功率為16W，電源輸出功率為12W．這時(shí)燈L正常發(fā)光．試求：

（1）燈L的額定功率為多少？

（2）S斷開時(shí)，燈L的實(shí)際功率為多少？

（3）要使L正常發(fā)光滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)調(diào)至多大？

Answer 1

（1）電源內(nèi)部消耗功率P_r=I²r=16W-12W=4W,則I=2A.

端電壓U=12V/2A=6V,所以通過R₁的電流：I₁＝６V/6Ω=1A.

通過燈泡的電流I_L＝1A,燈泡電阻為R_L＝6-2=4Ω.

燈泡額定功率P_L＝1²×4=4W.

(2)開關(guān)斷開時(shí)，電路總電阻R=2+4+1=7Ω

由（1）可知，電源電動(dòng)勢(shì)E=U+Ir=6+2×1=8V

燈泡實(shí)際電流I’=8/7A,實(shí)際功率P_L’=I＇²R_L≈5.2W.

(3)燈光正常發(fā)光時(shí)，其電流I_L＝1A＝I_總,

電路總電阻R_總＝R₂＋R_L＋r=E/I_總．

要使L正常發(fā)光滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)調(diào)至R₂＝3Ω