Question

如圖9甲所示為一燈泡兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線．由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故，參考這條曲線回答下列問題：(不計(jì)電流表和電源的內(nèi)阻)

(1)若把三個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)后，接到電動勢為12 V的電源上，求流過燈泡的電流和每個(gè)燈泡的電阻．

(2)如圖乙所示，將兩個(gè)這樣的燈泡并聯(lián)后再與10 Ω的定值電阻R₀串聯(lián)，接在電動勢為8 V的電源上，求通過電流表的電流值以及每個(gè)燈泡的實(shí)際功率．

圖9

Answer 1

解析：(1)把三個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)后，每個(gè)燈泡得到的實(shí)際電壓為 V＝4 V，在圖甲上可以查到每個(gè)燈泡加上4 V實(shí)際電壓時(shí)的工作電流為：I＝0.4 A.

由此可以求出此時(shí)每個(gè)燈泡的實(shí)際電阻為：

R＝＝ Ω＝10 Ω.

 (2)在圖乙所示的混聯(lián)電路中，設(shè)每個(gè)燈泡加上的實(shí)際電壓和實(shí)際電流分別為U和I，在這個(gè)閉合電路中，有E＝U＋2IR₀，

代入數(shù)據(jù)并整理得：

U＝8－20I，

這是一個(gè)反映了電路約束的直線方程；把該直線在題圖甲上畫出，可得如圖10所示圖象．這兩條曲線的交點(diǎn)為U＝2 V、I＝0.3 A，同時(shí)滿足了電路結(jié)構(gòu)和元件的要求，此時(shí)通過電流表的電流值I_A＝2I＝0.6 A，每個(gè)燈泡的實(shí)際功率P＝UI＝2×0.3 W＝0.6 W.

答案：(1)0.4 A　10 Ω　(2)0.6 A　0.6 W

圖10