Question

如图所示电路，R₁=4Ω，R₂=6Ω．当只闭合S₁时，电流表的数为0.6A；当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电流表示数为1.5A，且灯泡正常发光．
（1）求电源电压；
（2）求灯泡的额定功率；
（3）当S₁、S₂、S₃都闭合时，通电5minR₂消耗的电能是多少．（设电源电压不变）

Answer

（1）当只闭合S1时，R1、R2串联，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源的电压；
（2）先根据欧姆定律求出通过R2中的电流，根据并联电路的电压特点求出通过灯泡的电流，因灯泡正常工作额定电压和实际电压相等，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（3）当S1、S2、S3都闭合时，根据W=UIt求出5minR2消耗的电能．
【解析】
（1）当只闭合S1时，R1、R2串联，
电源的电压U=IR=0.6A×（4Ω+6Ω）=6V；
（2）当S1、S2、S3都闭合时，R1被短路，R2与灯并联，
∴U2=UL=U=6V，
∵灯泡正常工作，
∴灯泡的额定电压UL额=U=6V，
通过R2的电流I2===1A，
通过灯泡的电流IL=I-I2=1.5A-1A=0.5A，
灯泡的额定功率PL=UL额IL=6V×0.5A=3W；
（3）5minR2消耗的电能W2=U2I2t=6V×1A×300S=1800J．
答：（1）电源电压为6V；
（2）灯泡的额定功率为3W；
（3）当S1、S2、S3都闭合时，通电5minR2消耗的电能为1800J．