Question

4．现有两个小灯泡，上面分别标有“6V，1.2W”和“12V，6W”字样．如果把这两个灯泡串联起来．为了使其中一个灯泡持续正常发光．那么加在串联电路两端的电压是多少？

Answer 1

分析 知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；两灯泡串联时电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的，根据电阻的串联和欧姆定律求出加在串联电路两端的电压．

解答 解：由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{1.2W}{6V}$=0.2A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，两灯泡的电阻分别为：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω，
因串联电路中各处的电流相等，且其中的一个灯泡持续正常发光，
所以，电路中的电流为两灯泡额定电流较小的，即I=I₁=0.2A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：
U=I（R₁+R₂）=0.2A×（30Ω+24Ω）=10.8V．
答：加在串联电路两端的电压为10.8V．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是两灯泡串联时能长时间正常发光的为额定电流较小的．