Question

如图所示，R₁=30Ω，R₂=80Ω，电源电压保持不变，假设灯丝电阻不变．
（1）当K、K₁、K₂都闭合时，电流表A₁示数是0.4A，小灯泡L恰好正常发光，求电源电压、小灯泡的额定电压和A₂示数各是多少？
（2）当K闭合，K₁、K₂都断开时，电流表A₂的示数是0.1A，求小灯泡的实际功率是多少？
（3）小灯泡的额定功率是多少？

Answer

（1）当K、K1、K2都闭合时，灯泡L与R1并联，R2和电流表被短路，A1测R1支路的电流，小灯泡L恰好正常发光；根据欧姆定律求出电源的电压，根据并联电路的电压特点可知灯泡两端的电压．
（2）当K闭合，K1、K2都断开时，灯泡L与R2串联，A2测电路中的电流；根据欧姆定律求出R2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯泡L两端的电压，利用P=UI求出小灯泡的实际功率．
（3）先根据欧姆定律求出灯泡的电阻，再根据P=求出灯泡的额定功率．
【解析】
（1）当K、K1、K2都闭合时，等效电路图如图所示：

∵R2和电流表被短路，
∴A2的示数为0；
∵并联电路各支路两端的电压相等，
∴U=UL=U1=I1R1=30Ω×0.4A=12V．
（2）当K闭合，K1、K2都断开时，等效电路图如图所示：

灯泡L两端的电压UL′=U-U2=U-I2R2=12V-0.1A×80Ω=4V，
∴灯泡的实际功率PL′=UL′I2=4V×0.1A=0.4W．
（3）灯泡的电阻RL===40Ω，
额定功率PL===3.6W．
答：（1）当K、K1、K2都闭合时，电源电压为12V，小灯泡的额定电压为12V，A2示数为0；
（2）当K闭合，K1、K2都断开时，小灯泡的实际功率为0.4W；
（3）小灯泡的额定功率为3.6W．