Question

如圖所示電路中，R_l=20Ω，R₂=30Ω．當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂、S₃斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A；當(dāng)開關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為1.5A，且燈泡正常發(fā)光．設(shè)電源電壓不變．求：（畫出等效電路圖）
（1）電源電壓；
（2）燈泡的額定功率；（此問要求寫出解題思路．）

Answer 1

分析：（1）開關(guān)S₁閉合，S₂、S₃斷開時(shí)，R_l、R₂串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)求出總電阻，再根據(jù)公式U=IR即可求出電源電壓；
（2）開關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，L和R₂并聯(lián)，并且燈泡正常發(fā)光；因此先根據(jù)電源電壓和R₂的阻值求出通過R₂的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)求出燈泡的額定電流，由P=UI即可求出燈泡額定功率．

解答：解：（1）開關(guān)S₁閉合，S₂、S₃斷開時(shí)，等效電路如下圖所示：

從圖中可以看出，R_l、R₂串聯(lián)；則
電路中的總電阻R=R_l+R₂=20Ω+30Ω=50Ω；
電源電壓：U=IR=0.6A×50Ω=30V．
（2）開關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，等效電路如下圖所示：

從圖中可以看出，L和R₂并聯(lián)；根據(jù)題意可知此時(shí)燈泡正常發(fā)光；
通過R₂的電流：I₂=

U

R2

=

30V

30Ω

=1A；
則通過燈泡的電流：I_L=1.5A-1A=0.5A；
故燈泡的額定功率：P_L=UI_L=30V×0.5A=15W．
答：（1）電源電壓為30V；
（2）燈泡的額定功率為15W．

點(diǎn)評：本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律的應(yīng)用及功率的計(jì)算公式的掌握情況．本題的關(guān)鍵還是根據(jù)開關(guān)的不同組合來識別電路的連接形式，弄清各種情況中電路的連接形式、并畫出其等效電路．