問題詳情:
如圖所示,燈L標有“6 V 3 W”字樣,電源電壓恆爲6 V,定值電阻R=6Ω,設燈L的阻值不隨溫度變化而變化.求:
(1)燈L正常發光時的電阻是多少?
(2)只閉合S1、S3時,電阻R在60 s內產生的熱量是多少?
(3)要使整個電路消耗的電功率最小(且電路電流不爲0),各開關的合閉情況應如何?此時的最小電功率爲多少?
【回答】
(1)12Ω;(2)360J;(3)斷開S1、S3,閉合S2時,2W
【解析】
試題分析:(1)燈泡正常發光時的電流爲I額=P額/U額=3W/6V=0.5A,所以燈L正常發光時的電阻是R=U額/I額=6V/0.5A=12Ω;(2)當閉合S1、S3時,燈L與電阻R並聯接在電源兩端,I=U/R=6V/6Ω=1A,電阻R在60 s內產生的熱量是Q=I2Rt=(1A)2×6Ω×60s=360J;(3)當斷開S1、S3,閉合S2時,燈L與電阻R串聯,整個電路消耗的電功率最小,此時電路中的總電阻爲R總=RL+R=12Ω+6Ω=18Ω,此時的最小電流爲I最小=U/R總=6V/18Ω=1/3A,此時電路的電功率爲P最小=UI最小=6V×1/3A=2W.
【考點定位】電學綜合計算
知識點:歐姆定律
題型:計算題