Question

图是某同学为一机械加工车间设计的自控照明电路．其中S₁是在室外的“光控开关”，它的作用是天黑时自动闭合，天亮时自动断开；S₂是“声控开关”，它的作用是当加工机械工作（有声）时自动闭合，不工作（无声）时自动断开．L₁为“220V 15W”的白炽灯，L₂为“220V 100W”的白炽灯．（结果保留小数点后两位）
求：
（1）白炽灯L₂正常发光时的电流和电阻．
（2）当晚上加工机械停止工作时，电路消耗的功率是多少？
（3）当晚上加工机械工作4h时，电路消耗多少电能？

Answer

（1）已知额定功率和额定电压，直接利用功率的变形公式求出灯泡正常发光时的电流和电阻；
（2）当晚上加工机械停止工作时，S2是断开的，电路为L1的基本电路，当其两端电压等于额定电压时，其实际功率等于额定功率；
（3）当晚上加工机械工作时，电路为两灯泡的并联电路，其实际功率等于两灯泡实际功率之和，然后根据W=Pt即可求出电路消耗的电能．
【解析】
（1）∵P=UI，I=，
∴白炽灯L2正常发光时的电流和电阻分别为：I2==≈0.45A，R2===484Ω；
（2）因为晚上加工机械停止工作时，S2是断开的，电路为L1的基本电路，并且L1两端电压为220V，所以电路消耗的功率为L1的额定功率，即15W；
（3）晚上加工机械工作时，电路为两灯泡的并联电路，并且电源电压为220V，则电路的总功率P=P1+P2=15W+100W=115W，故当晚上加工机械工作4h时，电路消耗的电能为：W=Pt=0.115kW×4h=0.46kW•h．
答：（1）白炽灯L2正常发光时的电流和电阻分别为0.45A和484Ω．
（2）当晚上加工机械停止工作时，电路消耗的功率是为15W．
（3）当晚上加工机械工作4h时，电路消耗的电能为0.46kW•h．