Question

光敏电阻是一种薄膜电子器件，当没有光照射到电阻上时，光敏电阻在电路中相当于断路；当光的照射达到一定强度时，光敏电阻可以在电路中正常工作，并且对应的光敏电阻的阻值随着光源强度的增加而变小．下表是某种光敏电阻的阻值与照度（单位是勒克斯）的关系．取三个完全相同的这种光敏电阻R₁、R₂、R₃组成如图所示的电路．灯L₁标有“4V 4W”的字样，当以第一组照度照射R₃，同时以第二组强度照射R₁时，灯L₁刚好正常发光；当以第一组照度同时照射R₁、R₃时，灯L₁的实际功率为它额定功率的；
求：（1）电源电压；
（2）当以第一组照度照射R₃，同时以第四组照度照射R₂时，电流表的示数1A，灯L₂刚好正常发光，计算灯L₂的额定功率．

	第一组	第二组	第三组	第四组
照度/勒克斯	1×10^-4	2×10^-4	3×10^-4	4×10^-4
光敏电阻的阻值/欧	R

Answer

先画出三种情况的等效电路图：
（1）根据P=求出L1的电阻，根据欧姆定律求出额定电流，根据P=I2R表示出图甲和图乙中L1的电功率，结合功率关系即可求出两电路的电流关系，再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出R的阻值，再根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出图丙中的电源，代入已知量即可求出L2的阻值，利用P=I2R求出L2的额定功率．
【解析】
当以第一组照度照射R3，同时以第二组强度照射R1时，等效电路图如图甲所示；
当以第一组照度同时照射R1、R3时，等效电路图如图乙所示；
当以第一组照度照射R3，同时以第四组照度照射R2时，等效电路图如图3所示．

（1）∵P=，
∴R1===4Ω，
∵I=，
∴I额===1A，
由甲、乙图，对灯L1：
∵P=I2R，
∴==（）2=，
解得：=，
∵电源的电压不变，
∴==，
解得：R=2R1=2×4Ω=8Ω，
由甲图得：
U=I额（R++RL）=1A×（8Ω++4Ω）=16V；
（2）由丙图得：
U=I′（R++R2），即16V=1A×（8Ω++R2），
解得：R2=6Ω，
灯L2的额定功率：
P额2=（I′）2R2=（1A）2×6Ω=6W．
答：（1）电源电压为16V；
（2）灯L2的额定功率为6W．