小明做了一个可以调节亮度的迷你型夜灯,已知小灯泡的铭牌是“6V 3.6W”,电源电压为9V,变阻器的变阻范围是0~20Ω,灯泡的发光效率是30%,变阻器的电阻调至多大时,小灯泡的实际功率

问题描述:

小明做了一个可以调节亮度的迷你型夜灯,已知小灯泡的铭牌是“6V 3.6W”,电源电压为9V,变阻器的变阻范围是0~20Ω,灯泡的发光效率是30%,变阻器的电阻调至多大时,小灯泡的实际功率是2.5W?此时小灯泡的发光功率为多大?

小灯泡的电阻:
RL=

U2
P
=
(6V)2
3.6W
=10Ω
当小灯泡的实际功率是2.5W时,
通过灯泡的电流:
I=
P
R
=
2.5W
10Ω
=0.5A
电路的总电阻:
R=
U
I
=
9V
0.5A
=18Ω
∵灯泡和变阻器串联
∴变阻器的电阻为:
R=R-RL=18Ω-10Ω=8Ω
此时小灯泡的发光功率:
P′=P×30%=2.5W×30%=0.75W
答:变阻器的电阻为8Ω;小灯泡的发光功率为0.75W.