Question

1．如图所示，R₃=6Ω，电源内阻r为1Ω，当S合上且R₂为2Ω时，规格为“4V，4W”的灯泡正常发光，求：
（1）通过电灯的电流I_灯和电源电动势E
（2）S断开时，为使灯泡正常发光，R₂的阻值应调到多少欧？

Answer 1

分析 （1）当S合上时，电阻R₂与灯泡串联后与电阻R₃并联，根据灯泡正常发光求出通过灯泡和R₂的电流，根据欧姆定律求出并联部分电压，再求出通过R₃的电流，从而求出干路电流，再根据闭合电路欧姆定律求解电动势．
（2）先求出灯泡电阻，S断开时，灯泡正常发光，电流为I_灯，电阻R₂与灯泡串联，根据欧姆定律求出R₂的阻值．

解答 解：（1）灯泡正常发光，则通过电灯的电流I_灯=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}=\frac{4}{4}=1A$，
R₂的电压U₂=I_LR₂=1×2=2V，
则并联部分的电压U=U_L+U₂=4+2=6V，
所以通过R₃的电流${I}_{3}=\frac{U}{{R}_{3}}=\frac{6}{6}=1A$，
则干路电流I=I_灯+I₃=1+1=2A，
根据闭合电路欧姆定律得：E=U+Ir=6+2×1=8V
（2）灯泡的电阻${R}_{L}=\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{4}{1}=4Ω$，
S断开时，灯泡正常发光，电流为I_灯=1A，
根据闭合电路欧姆定律得：E=I_L（R_L+R₂′+r）=8V
解得：R₂′=3Ω
答：
（1）通过电灯的电流I_灯为1A，电源电动势E为8V；
（2）S断开时，为使灯泡正常发光，R₂的阻值应调到3欧．

点评 从本题看出，对于电路问题，首先要搞清电路的连接方式，其次要清楚串并联电路的特点，知道串联电路电流相等，并联电路电压相等，难度适中．