一个标有“12V,6W”的灯泡L1和另一个标有“6V,3.6W”的灯泡L2并联后,接在电压可调的电源E上(电压调整范围是0-20w伏),在灯泡的工作电压都不超过其额定值的条件下,它们的最大总功率

问题描述:

一个标有“12V,6W”的灯泡L1和另一个标有“6V,3.6W”的灯泡L2并联后,接在电压可调的电源E上(电压调整范围是0-20w伏),在灯泡的工作电压都不超过其额定值的条件下,它们的最大总功率为P;若将上述两个灯泡串联后,再接入电源E,在灯泡的工作电压都不超过其额定值的条件下,它们的最大总功率为P,求P和P的值?(设灯泡电阻不随温度变化)

灯泡L1和L2的电阻、额定电流分别为
R1=

U 21
P1
=
(12V)2
6W
=24Ω,R2=
U 22
P2
=
(6V)2
3.6W
=10Ω;
I1=
P1
U1
=0.5A,I2=
P2
U2
=0.6A;
在两灯并联时,且工作电压都不超过其额定值,电源的电压最大值只能是U=6V;
此时两灯的功率分别是:
P1′=
U 2并
P2
=
(6V)2
24Ω
=1.5W,P2′=P2=3.6W,
总功率为P=P1+P2=5.1W;
在两灯串联时,流过每灯的电流相等,要满足题意,最大电流只能是0.5A,即I=0.5安;
此时两灯的功率分别是P1=I2R1=6W
P2″=I2R2=(0.5A)2×10Ω=2.5W,P1″=P1=6W,
它们的最在总功率是
P=P1″+P2″=8.5W.
答:两灯泡并联时的最大功率为5.1W,串联时的最大功率为8.5W.