有一个电路,电阻R和小灯L串联在电源两端.电源电压为15V,已知电阻R=3Ω,且R在电路中1s内产生的电热为27J,灯L的额定功率为32W,求:(1)小灯泡的电阻值.(2)小灯泡的额定电压.(3)小灯泡在电路中的实际电功率.
问题描述:
有一个电路,电阻R和小灯L串联在电源两端.电源电压为15V,已知电阻R=3Ω,且R在电路中1s内产生的电热为27J,灯L的额定功率为32W,求:
(1)小灯泡的电阻值.
(2)小灯泡的额定电压.
(3)小灯泡在电路中的实际电功率.
答
(1)由Q=I2Rt可知,电路电流:
I=
=
Q Rt
=3A,
27J 3Ω×1s
由:I=
可知,U R
电阻R两端的电压:U=IR=3A×3Ω=9V,
灯泡两端的电压:UL=U-UR=15V-9V=6V,
由:I=
可知,U R
灯泡电阻RL=
=UL I
=2Ω;6V 3A
(2)由P=
可知,灯泡的额定电压:U2 R
UL=
=
PL额RL
=8V;
32W×2Ω
(3)小灯泡在电路中的实际功率:
P实=I2RL=(3A)2×2Ω=18W;
答:(1)小灯泡的电阻值为2Ω.
(2)小灯泡的额定电压为8V.
(3)小灯泡在电路中的实际功率是18W.
答案解析:(1)由电功的公式W=I2Rt的变形公式求出电路电流,由公式U=IR求出电阻R两端的电压,由串联电路特点求出灯泡两端的电压,然后由欧姆定律求出灯泡电阻;
(2)已知灯泡额定功率及灯泡电阻,由电功率公式P=
的变形公式可以求出灯泡的额定电压;U2 R
(3)由电功率公式P=I2R可以求出灯泡在电路中的实际功率.
考试点:欧姆定律的应用;实际功率.
知识点:本题是一道电学计算题,难度不大,熟练应用电功公式及电功率公式的变形公式、串联电路特点、欧姆定律即可正确解题.