Question

如图的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V  12W”字样，R₂=12Ω，当S₁、S₂都闭合时，电流表示数为1.2A，这时灯L正常发光（不计温度对灯泡电阻的影响）．求：
（1）R₁的阻值；
（2）R₁在1min时间里消耗的电能；
（3）当S₁、S₂都断开时，灯L的实际功率．

Answer

（1）当S1、S2都闭合时，灯泡和电阻R1并联，并且灯泡正常发光，故根据并联电路电压的规律得出R1两端的电压及电源电压；再根据根据灯泡的额定电压和额定功率求出通过灯泡的电流，并根据并联电路的电流规律求出通过R1的电流，然后利用R=求出R1的阻值；
（2）当开关都闭合时，灯泡和电阻R1并联，已知R1的两端的电压和通过的电流，以及通电时间，直接利用W=UIt即可求出R1消耗的电能；
（3）当S1、S2都断开时，灯泡与R2串联．先根据灯泡的额定功率和额定电压求出灯泡的电阻，然后根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和求出总电阻，再利用欧姆定律求出电路中的电流（电源电压已求出），由于串联电路处处电流相等，因此利用P=I2R直接求出灯泡的实际功率．
已知：UL=12V，PL=12W，R2=12Ω，I=1.2A，t=60s
求：R1，W，P实
【解析】
（1）当开关都闭合时，灯泡正常发光，所以通过灯泡中的电流为额定电流；
即灯泡的额定电流：IL===1A，
由并联电路的电流和电压规律可得：
I1=I-IL=1.2A-1A=0.2A，U=U1=UL
故R1的阻值：R1===60Ω；
（2）开关都闭合时，R1消耗的电能：W=U1I1t=12V×0.2A×60s=144J；
（3）当开关都断开时，灯泡与R2串联．
灯泡的电阻：RL===12Ω，
电路中的电流：I′===0.5A，
灯泡的实际功率：P实=I′2RL=0.5A×0.5A×12Ω=3W．
答：（1）R1的阻值为60Ω；
（2）R1在1min时间里消耗的电能为144J；
（3）当S1、S2都断开时，灯L的实际功率为3W．