Question

如图所示的电路中，电源的内阻r=2Ω，R₃=8Ω，L是一个“12V，12W”的小灯泡，当调
节R₁使电流表读数为1.5A时，电压表的示数刚好为零，并且小灯泡L正常发光，求：
（1）电阻R₂=？
（2）电源的电动势E=？
（3）电源的输出功率P=？

Answer

（1）由题，电压表的示数刚好为零，电阻R2的电压等于灯泡的电压．小灯泡L正常发光时，其电压等于额定电压，功率等于额定功率，由功率公式求出灯泡的电流，由电流表的示数与灯泡的电流之差求出通过电阻R2的电流．由欧姆定律求出电阻R2．
（2）根据欧姆定律求出电阻R3的电压，由电阻R3的电压与灯泡电压之和求出外电压，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势．
（3）电源的输出功率P等于电源的总功率EI减去内电路的功率．
【解析】

（1）由于电压表读数为零，说明R2两端电压与灯泡两端电压相等，灯泡正常发光时的额定电压U2=12V，所以通过灯的电流为：．
电流表测得的电流I是通过灯泡与R2的电流之和I，则通过R2的电流为I2=I-I1=1.5A-1A=0.5A      
所以
（2）流过R3的电流与流过灯的电流一样大，也为1A，电阻R3的电压U3=I1R3=8V，外电压为U外=U3+U2=12V+8V=20V
内电压为U内=Ir=3Ω，电源的电动势为E=U外+U内=20V+3V=23V
（3）电源的输出功率是P=EI-I2r
代入解得，P=30W
答：
（1）电阻R2=24Ω．（2）电源的电动势E=23V．（3）电源的输出功率P=30W．