如图所示电路中,S为一单刀双掷开关,灯泡L1上标有“3V、1.5W”的字样,L2的电阻为12欧,电源电压恒为18伏.当开关S拨到a,滑动变阻器R的滑片位于变阻器的中点时,正常发光.当S拨到b,
问题描述:
如图所示电路中,S为一单刀双掷开关,灯泡L1上标有“3V、1.5W”的字样,L2的电阻为12欧,电源电压恒为18伏.当开关S拨到a,滑动变阻器R的滑片位于变阻器的中点时,正常发光.当S拨到b,滑动变阻器R的滑片位于变阻器的右端时,灯泡消耗的功率正好为其额定功率的
,求灯泡L2的额定电压和额定功率.1 4
答
(1)∵P=UI,
∴灯L1正常发光时的电流I1=
=PL1 UL1
=0.5A,1.5W 3V
灯L1正常发光时,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL1=18V-3V=15V,
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=
=U滑 I1
=30Ω,15V 0.5A
此时滑动变阻器R的滑片位于变阻器的中点,
则滑动变阻器的最大阻值R=2R滑=2×30Ω=60Ω.
(2)当开关拨到b时,灯泡L2与滑动变阻器串联,
滑动变阻器R的滑片位于变阻器的右端,
滑动变阻器接入电路阻值为其最大阻值R=60Ω,
此时电路电流I=
=U
RL2+R
=0.25A,18V 12Ω+60Ω
此时灯泡L2的实际功率PL2实=I2RL2=(0.25A)2×12Ω=0.75W,
由题意知,灯泡L2的额定功率PL2额=4PL2实=4×0.75W=3W,
∵P=
,U2 R
∴灯泡L2的额定电压:
UL2额=
=
PL2额RL2
=6V;
3W×12Ω
答:灯泡L2的额定电压是6V,额定功率是3W.