如图所示,灯L标有“6V 3W”字样,电源电压恒为6V,定值电阻R=6Ω,设灯L的阻值不随温度变化而变化.求:...
问题详情:
如图所示,灯L标有“6 V 3 W”字样,电源电压恒为6 V,定值电阻R=6Ω,设灯L的阻值不随温度变化而变化.求:
(1)灯L正常发光时的电阻是多少?
(2)只闭合S1、S3时,电阻R在60 s内产生的热量是多少?
(3)要使整个电路消耗的电功率最小(且电路电流不为0),各开关的合闭情况应如何?此时的最小电功率为多少?
【回答】
(1)12Ω;(2)360J;(3)断开S1、S3,闭合S2时,2W
【解析】
试题分析:(1)灯泡正常发光时的电流为I额=P额/U额=3W/6V=0.5A,所以灯L正常发光时的电阻是R=U额/I额=6V/0.5A=12Ω;(2)当闭合S1、S3时,灯L与电阻R并联接在电源两端,I=U/R=6V/6Ω=1A,电阻R在60 s内产生的热量是Q=I2Rt=(1A)2×6Ω×60s=360J;(3)当断开S1、S3,闭合S2时,灯L与电阻R串联,整个电路消耗的电功率最小,此时电路中的总电阻为R总=RL+R=12Ω+6Ω=18Ω,此时的最小电流为I最小=U/R总=6V/18Ω=1/3A,此时电路的电功率为P最小=UI最小=6V×1/3A=2W.
【考点定位】电学综合计算
知识点:欧姆定律
题型:计算题
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