Question

将L1“220V 40W”和L2“220V 100W”两只灯泡分别串联和并联后，接入电压可调的电源上．灯泡串联时，_____

将L1“220V 40W”和L2“220V 100W”两只灯泡分别串联和并联后，接入电压可调的电源上．灯泡串联时，______消耗的功率较大，电路消耗的最大功率为______W；两只灯泡分别串联和并联时，电路消耗的最大功率之比为______（电压不允许超过额定值，灯丝电阻不随温度变化）

Answer 1

∵P=UI，
∴灯泡正常工作时的电流：
I₁=

P1

U1

=

40W

220V

=

2

11

A，
I₂=

P2

U2

=

100W

220V

=

5

11

A，
∵I=

U

R

，
∴灯泡电阻：
R₁=

U1

I1

=

220V

2 11 A

=1210Ω，
R₂=

U2

I2

=

220V

5 11 A

=484Ω，
两灯泡串联时，通过它们的电流I相等，
由P=I²R可知，电阻越大，灯泡消耗的功率越大，
由于L₁的电阻大于L₂的电阻，因此灯L₁消耗的功率大；
两灯泡串联，为保证电路安全，电路电流应等于额定电流较小灯泡的电流，
即电路电流I=I₁=

2

11

A，电路消耗的最大功率P_串最大=I²（R₁+R₂）=（

2

11

A）²×（1210Ω+484Ω）=56W；
两灯泡并联时，灯泡两端最大电压等于其额定电压，
灯泡并联时的最大功率P_并最大=P₁+P2=40W+100W=140W，
两只灯泡分别串联和并联时，电路消耗的最大功率之比：
P_串最大：P_并最大=56W：140W=2：5；
故答案为：L₁；56；2：5．