燈L1標有「8V 16W」的字樣,燈L2標有「12V 36W」的字樣.兩燈串聯後接在電壓爲U的電路中

題目:

燈L1標有「8V 16W」的字樣,燈L2標有「12V 36W」的字樣.兩燈串聯後接在電壓爲U的電路中,要保證兩燈不損壞,電壓U的最大值應爲多少?

解答:

由P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別爲:
I1=
P1
U1=
16W
8V=2A,I2=
P2
U2=
36W
12V=3A,
由I=
U
R可得,兩燈泡的電阻分別爲:
R1=
U1
I1=
8V
2A=4Ω,R2=
U2
I2=
12V
3A=4Ω,
∵串聯電路中各處的電流相等,
∴兩燈泡串聯時,電路允許通過兩燈泡的最大電流I=I1=2A,
∵串聯電路中總電阻等於各分電阻之和,
∴電路兩端允許加的最大電壓:
U=I(R1+R2)=2A×(4Ω+4Ω)=16V.
答:要保證兩燈不損壞,電壓U的最大值應爲16V.

試題解析:

根據燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率,由I=

P
U
分別求出額定電流,再根據歐姆定律分別求出燈泡的電阻;將不同的兩個燈泡串聯起來接在電源兩端時,根據串聯電路各處的電流相等和允許的最大電流確定電路中的最大電流,再根據串聯電路的電阻特點和歐姆定律求出兩端的最大電壓.

名師點評:

本題考點: 歐姆定律的應用;串聯電路的電流規律;電阻的串聯;電功率的計算.
考點點評: 本題的關鍵是根據串聯電路的特點確定電路的最大電流,以及電功率公式和歐姆定律的靈活應用,還要知道燈泡的實際電壓等於額定電壓時燈泡正常發光.

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