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阳湖中学的王老师,买了一套新房,正忙着装修.他要在主卧室安装一盏“220V40W”“三档”(熄灭-正常发光-发光较暗)调光吊灯.请你按王老师的设计要求,完成下列电路的设计.如果两
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阳湖中学的王老师,买了一套新房,正忙着装修.他要在主卧室安装一盏“220V 40W”“三档”(熄灭-正常发光-发光较暗)调光吊灯.请你按王老师的设计要求,完成下列电路的设计.如果两种方案都做,按第一种设计方案为准.
方案一:请用两只普通开关和一只电阻R0,设计能控制灯的通断和亮度的电路. (忽略温度对灯丝电阻的影响) | 方案二:请用一只单刀三掷开关和一只电阻R0,设计能控制灯的通断和亮度的电路. (忽略温度对灯丝电阻的影响). |
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若灯较暗时的亮度是正常发光亮度的25%, 则R0= ___Ω | 若灯较暗时的亮度是正常发光亮度的25%, 则R0= ___Ω |
▼优质解答
答案和解析
方案一:将开关S1、电阻R0和灯泡串联在220V电路中,开关S2与电阻并联.
当开关S1断开时,灯泡熄灭;
当两个开关都闭合时,电阻被短路,灯泡两端电压为220V,灯泡可以正常发光;
当闭合开关S1、断开S2时,灯泡和电阻串联,由于串联电路的分压作用,灯泡两端电压低于220V,灯泡发光较暗.
电路设计如下:
;
方案二:将开关右侧与火线连接,触点1与定值电阻、灯泡串联,灯泡右侧接零线;触点2连接灯泡右侧导线.当开关在触点0时,为断路状态,灯泡熄灭;
当开关在触点1时,灯泡与电阻串联,灯泡两端电压较低,发光较暗;
开关在触点2时,灯泡直接接入家庭电路,能够正常发光.如图所示:
.
因为P=
,
所以灯泡电阻为RL=
=
=1210Ω,
两种方案中,灯泡较暗时都是灯泡与电阻串联,此时灯泡的实际功率为P实=25%P额=25%×40W=10W,
当P实=10W时,灯泡两端电压为U实=
=
=110V;
所以定值电阻两端电压为U0=U-U实=220V-110V=110V,
根据串联分压规律可知,定值电阻的阻值为R0=RL=1210Ω.
故答案为:1210.
方案一:将开关S1、电阻R0和灯泡串联在220V电路中,开关S2与电阻并联.
当开关S1断开时,灯泡熄灭;
当两个开关都闭合时,电阻被短路,灯泡两端电压为220V,灯泡可以正常发光;
当闭合开关S1、断开S2时,灯泡和电阻串联,由于串联电路的分压作用,灯泡两端电压低于220V,灯泡发光较暗.
电路设计如下:
![作业帮](http://img.zuoyebang.cc/zyb_e0de3f9a2836207132e64ce49ebc0101.jpg)
方案二:将开关右侧与火线连接,触点1与定值电阻、灯泡串联,灯泡右侧接零线;触点2连接灯泡右侧导线.当开关在触点0时,为断路状态,灯泡熄灭;
当开关在触点1时,灯泡与电阻串联,灯泡两端电压较低,发光较暗;
开关在触点2时,灯泡直接接入家庭电路,能够正常发光.如图所示:
![作业帮](http://img.zuoyebang.cc/zyb_ac43900a917d41232736815a8fe59dd8.jpg)
因为P=
U2 |
R |
所以灯泡电阻为RL=
U额2 |
P额 |
(220V)2 |
40W |
两种方案中,灯泡较暗时都是灯泡与电阻串联,此时灯泡的实际功率为P实=25%P额=25%×40W=10W,
当P实=10W时,灯泡两端电压为U实=
P实RL |
10W×1210Ω |
所以定值电阻两端电压为U0=U-U实=220V-110V=110V,
根据串联分压规律可知,定值电阻的阻值为R0=RL=1210Ω.
故答案为:1210.
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