(2013•衡阳二模)如图所示电路,电源两端电压不变,灯丝电阻不变.当两个开关都断开时,电压表的示数为U1,电阻R1消耗的电功率为0.1W.只闭合开关S1时,电压表的示数为U2,电流表的示
(2013•衡阳二模)如图所示电路,电源两端电压不变,灯丝电阻不变.当两个开关都断开时,电压表的示数为U1,电阻R1消耗的电功率为0.1W.只闭合开关S1时,电压表的示数为U2,电流表的示数为0.2A.只闭合开关S2时,电阻R1消耗的电功率为3.6W.两个开关都闭合时,灯L正常发光.已知U1:U2=1:2,求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)灯L的额定电功率.
答案和解析
当两个开关都断开时,等效电路图如图甲所示;
当只闭合开关S
1时,等效电路图如图乙所示;
当只闭合开关S
2时,等效电路图如图丙所示;
当两个开关都闭合时,等效电路图如图丁所示.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/fc1f4134970a304e17e21478d2c8a786c8175c6b.jpg)
(1)在甲、乙两图中,电阻R
2不变,
==;
所以I1=I2=×0.2A=0.1A,
R1===10Ω;
因总电压U一定,
所以==,即R2=R1+RL---------①
在甲、丙两图中,电阻R1不变
===,
则:=;
因总电压U一定,
所以==,即5R1=R2+RL--------②
由①、②得:5R1=R1+RL+RL=R1+2RL,
RL=2R1=2×10Ω=20Ω,
R2=R1+RL=10Ω+20Ω=30Ω.
(2)在图乙中,U=U2=I2R2=0.2A×30Ω=6V,
在图丁中,灯L的额定功率PL===1.8W.
答:(1)电阻R2的阻值为30Ω;
(2)灯L的额定电功率为1.8W.
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