两个规格不同的灯泡在串联电路中那个更亮?
首先串联电路中,电流处处相等.所以根据P=I^2*R可知,R越大的那个灯泡在电路中的实际功率越大,所以电阻大的灯泡相对更亮.
灯泡的实际功率公式为P=UI,由于两个灯泡处于串联状态,因此,电路中的电流I是相同的。那么,能够决定两个灯泡的因素就在于灯泡两端的电压U1和U2——两端电压越大的灯泡,实际功率也就越大,相应的,亮度也就越高。 根据串联电路分压公式U1:U2=R1:R2(电压之比等于电阻之比)可知,灯泡电阻大的,两端电压就大。那么,究竟是大功率的灯泡电阻更大呢,还是小功率的灯泡电阻更大呢? 我们再来看两个灯泡的额定功率——P=UI。题目中说到,两个灯泡的额定电压U相同,因此我们可以知道,额定功率小的灯泡,其额定电流I一定小。再根据欧姆定律I=U/R可知,在电压U相同的情况下,电流I小,则电阻R一定更大。(欧姆定律只适用于纯电阻电路,灯泡——注意是白炽灯泡,可以看作纯电阻电路。) 因此,电阻大的灯泡,额定电流小,额定功率小。这个小功率的灯泡和大功率灯泡串联在电路中以后,获得的电压更大,因此实际功率更高——亮度也就更高。
根据公式P=UI和公式I=U/R可推导出公式P=I²R和P=U²/R(后三个公式只适用于纯电阻电路)。 在串联电路中,电路中的电流I相同,因此,根据公式P=I²R可知,电阻越大的灯泡,实际功率也就越大。 继续推到大功率灯泡和小功率灯泡哪个电阻更大呢?上文已经推导过一遍了,这边再给大家提供一个方法——额定功率P=U²/R(两个灯泡的额定电压U相同)可知,功率越小的灯泡,电阻越大。 因此,小功率灯泡串联后的实际功率更大,亮度也更高。
个人建议:如果额定电流相同的灯泡串联,则根据公式P=I²R可知,额定功率越大的灯泡电阻越大。依旧是根据公式P=I²R计算灯泡的实际功率,可得到结果——电阻越大(功率越大)的灯泡,亮度越高。
同样电压的灯泡功率小意味着电阻大(P=U/R),串联电路中,电压分配与电阻大小成正比,所以上功率灯泡可以分得更多电压。