Question

如图甲所示的电路中R₁＝R₂＝100 Ω，是阻值不随温度而变的定值电阻．白炽灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示．电源电动势E＝100 V，内阻不计．求：

(1)当开关S断开时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率；

(2)当开关S闭合时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率．

Answer

(1)40 V 0.6 A 24 W (2)25 V 0.5 A 12.5 W

【解析】

(1)当S断开时，因R1是定值电阻，与灯泡串联，设灯泡上的电压为U1，电流为I1，根据闭合电路的欧姆定律有：E＝U1＋IR1，代入数据得：

I1＝1－，

在IU图上作出图线如图所示：

这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(40V，0.60 A)．由此可知此时流过灯泡的电流为0.6 A，灯泡上的电压为40 V，灯泡的实际功率为：

P＝0.6×40=24W；

(2)当S闭合时，设灯泡上的电压为U2，电流为I2，根据闭合电路的欧姆定律有：E＝U2＋(I2＋)R1，代入数据得：

I2＝1－，

在IU图上作出图线，如上图所示，这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(25V，0.5 A)．由此可知此时流过灯泡的电流为0.5 A，灯泡上的电压为25 V，灯泡的实际功率：

P＝0.5×25=12.5W。