Question

【題目】一種裝飾用的小彩燈,如圖甲所示,它的內部是由一個定值電阻R2與燈絲并聯而成,等效電路如圖乙所示。已知燈絲的電阻為R1,定值電阻R2=nR1。

(1)請你結合相關的電學知識推導出:通過燈泡的總電流I和燈絲中通過的電流I1關系式是:I=I1_____。

(2)若每個小彩燈兩端的電壓為2.5V,R1=10Ω,則1min電流通過燈絲產生的熱量為多少____。

(3)請你分析小彩燈的燈絲上并聯的電阻R2的主要好處是什么?如果燈泡中R1=nR2,從安全角度分析會對電路造成什么影響_____?

Answer 1

【答案】 見解析 37.5J 見解析

【解析】(1)因為R1和R2并聯，所以I=I1+I2，根據歐姆定律可得:I1=，I2=，

所以I=I1+I2=+，而R2=nR1，U1=U2代入可得:I=I1+I2=I1+=I1+=I1+I1=I1。

(2)Q=t=×60s=37.5J

(3)如果某個小彩燈的燈絲燒斷了，它的電阻就會變大,從而分擔較多的電壓，使得其他的燈變暗卻并不熄滅，能夠很容易地找到燒壞的燈是哪一盞。如果并聯的電阻R2比燈絲電阻R1還小，如果其中的一個燈絲燒斷了，會使電路中總電阻相對變化小一些，電源電壓一定時，會使其他小燈泡分擔的電壓變大，超過額定電壓，造成更多的燈泡燒毀，甚至引起整個電路的危險。