Question

如图所示电路中,电源电动势E=9V,内阻r=1Ω,电阻R2=2Ω,灯泡L1标有"6V,6W", L

如图所示电路中,电源电动势E=9V,内阻r=1Ω,电阻R2=2Ω,灯泡L1标有"6V,6W",
L2标有"4V,4W",滑动变阻器R1的调节范围是0—20Ω,求:
(1)接入电路中的滑动变阻器R1的阻值为多大时,灯L1正常发光
(2)此时灯L2的实际功率是多大 (设灯泡电阻不随温度变化)

Answer 1

(1)解：当L1正常发光时，L1两端电压为6V，则有电流为I1=6W/6V=1A
由L2的4W4V可以求出L2的电阻为R=4^2/4=4Ω,所以R2和L2串联后的两端总电阻为R总＝2+4＝6Ω
而电压就为L1的两端电压，所以L2中的电流为I2=6v/6Ω=1A，因此从电源中流过的电流之和为
Ie＝I1+I2=1+1=2A
电源有内阻1Ω，所以流过电源后压降有2A*1Ω=2V，所以R1上压降为9-2-6=1V,
所以R1的电阻R1=1V/2A=0.5Ω
(2)解：L2实际功率P＝UI=I2*I2*R=1*1*4=4W

Answer 2

设，干路电流为I；L1支路电流为I1；L2支路电流为I2；L1电阻为RL1;L2电阻为RL2;由题可知，I1=6/6=1A;
RL2=4*4/4=4欧，得I2=6/(2+4)=1A；
得I=I1+I2=2A;内阻分压Ur=1*2=2V；
所以，滑动变阻器电压UR1=9-6-2=1V；R1=UR1/I=1/2=0.5欧。
此时L2的实际功率P2=I2*I2*RL2=1*1*4=4W

Answer 3

变换电路图看出L2与R2串联后与L1并联，再与主线路滑动变阻器串联。
易得：L1：6V,6W,6Ω; L2：4V,4W,4Ω;
亮灯两路并联后电阻为3Ω
所以要正常发光要连电路电压6V，即滑动变阻器和电源内阻上电压之和为9-6=3V

即电压比为2:1，因为串联，电阻比也为2:1 所以（R1+r）：3=1:2，所以R1=0.5Ω。
此时L2线路上电压与L1相同，也为6V，电阻R2：L2=4:2 所以U2=6*（4/（2+4））=4V
即L1额定电压工作，正常发光，功率为额定功率，4W.
所以答：（1）R1=0.5Ω；（2）L2正常工作，功率为4W。