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?
答
小灯泡的电阻:
RL=
=U2 P
=10Ω(6V)2 3.6W
当小灯泡的实际功率是2.5W时,
通过灯泡的电流:
I=
=
P R
=0.5A
2.5W 10Ω
电路的总电阻:
R=
=U I
=18Ω9V 0.5A
∵灯泡和变阻器串联
∴变阻器的电阻为:
R变=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.