Question

小明家住农村，他家的厕所离房子有一段距离，家人上厕所前都要带上手电筒，很不方便，若灯整夜开着又很浪费电．他想利用所学的知识对厕所的照明电路进行适当改装，将“220V  40W”的灯泡、阻值为990Ω的电阻和开关S、S₁连成如图所示的电路．天黒后，S处于闭合状态，当无人入厕时，开关S₁断开，此时灯较暗，但能起到指示作用；当有人入厕时，闭合开关S₁，灯泡正常发光，起到照明作用．
（1）当S、S₁都闭合时，电阻R处于 ______状态（填“短路”、“断路”或“通路”）；
（2）当灯起指示作用时，通过电阻R的电流是多少安？
（3）通过计算说明无人入厕时和有人入厕时，电路消耗的功率哪个大？

Answer

（1）分析电路图可知电阻R处于什么状态．
（2）当灯起指示作用时，灯泡和电阻串联在电路中，根据串联电路电阻特点结合欧姆定律和电功率公式可计算通过电阻R的电流是多少安．
（3）有人入厕时开关闭合，则由电功率公式可求得消耗的功率；当无人入厕时，开关断开电阻与灯泡串联，则由功率公式可求得消耗的功率，比较可得哪种情况下消耗的功率大．
【解析】
（1）当S、S1都闭合时，电阻R和S1并联，R处于短路状态．
（2）当灯起指示作用时，R与L串联
=1210Ω
R=R+RL=990Ω+1210Ω=2200Ω
通过R的电流
I==0.1A
答：当灯起指示作用时，通过电阻R的电流是0.1安．
（3）无人入厕时，R与L串联，电路中消耗的总功率为
P1=UI=0.1A×220V=22W
有人入厕时，L正常发光，电路中消耗的总功率为
P2=PL=40W
P1＜P2
答：有人入厕时，电路中消耗的功率大