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某同学设计了一种可调节灯光亮度的电路,如图所示.R1=200欧,R2=316欧,当开关扳向触点1时,灯泡正常发光.已知灯L的规格为“220V,100W”电源电压为220伏,当开关S分别扳向触点1,2,3时
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某同学设计了一种可调节灯光亮度的电路,如图所示.R1=200欧,R2=316欧,当开关扳向触点1时,灯泡正常发光.已知灯L的规格为“220V,100W”电源电压为220伏,当开关S分别扳向触点1,2,3时灯泡的亮度随之发生变化.问:
(1)小灯泡的阻值是多少?
(2)当开关S扳向哪个触点时,灯变得最暗,此时小灯泡实际消耗的电功率是多少?
(3)指出该同学设计的调光电路还存在什么缺陷,画出一种改进后的电路图.
(1)小灯泡的阻值是多少?
(2)当开关S扳向哪个触点时,灯变得最暗,此时小灯泡实际消耗的电功率是多少?
(3)指出该同学设计的调光电路还存在什么缺陷,画出一种改进后的电路图.
▼优质解答
答案和解析
(1)小灯泡的阻值是:R=
=
=484Ω;
(2)分析电路图可知,开关扳向“1”时,灯泡正常发光,扳向“2”或“3”时,灯泡与电阻串联,根据串联电路具有分压作用可知,电阻越大,其两端电压就越大,那么小灯泡两端电压就越小,小灯泡就越暗.
∵R1<R2
∴小灯泡与R2串联时会更暗一些.
此时电路中的实际电流是:I=
=
=0.275A,
此时小灯泡实际消耗的电功率是:P实=I2R=(0.275A)2×484Ω=36.6W.
(3)该同学设计的调光电路虽能调节灯泡的亮度,但是不能连续改变灯泡的亮度,可以用滑动变阻器与灯泡串联来调节亮度,电路图如下:
答:(1)小灯泡的阻值是484Ω;
(2)在“3”时,灯的实际功率最小为36.6W;
(3)缺点是不能连续改变灯的亮度,可用滑动变阻器与灯串联来调节亮度,如上图.
| ||
P额 |
(220V)2 |
100W |
(2)分析电路图可知,开关扳向“1”时,灯泡正常发光,扳向“2”或“3”时,灯泡与电阻串联,根据串联电路具有分压作用可知,电阻越大,其两端电压就越大,那么小灯泡两端电压就越小,小灯泡就越暗.
∵R1<R2
∴小灯泡与R2串联时会更暗一些.
此时电路中的实际电流是:I=
U |
R+R2 |
220V |
484Ω+316Ω |
此时小灯泡实际消耗的电功率是:P实=I2R=(0.275A)2×484Ω=36.6W.
(3)该同学设计的调光电路虽能调节灯泡的亮度,但是不能连续改变灯泡的亮度,可以用滑动变阻器与灯泡串联来调节亮度,电路图如下:
答:(1)小灯泡的阻值是484Ω;
(2)在“3”时,灯的实际功率最小为36.6W;
(3)缺点是不能连续改变灯的亮度,可用滑动变阻器与灯串联来调节亮度,如上图.
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