分析 (1)知道兩燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=UI求出兩燈泡的額定電流,根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻;
(2)兩燈泡串聯(lián)時,電路中允許通過的最大電流必須滿足每個燈泡不被燒毀,利用P=I2R求出電路消耗的總功率;兩燈泡并聯(lián)時,電路中允許所加的最大電壓必須滿足每個燈泡不被燒毀,利用電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻,利用P=U2R和電阻的串聯(lián)求出電路消耗的總功率,然后比較兩者功率的大小得出兩燈消耗的最大功率.
解答 解:由P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別為:
I1=P1U1=3W12V=0.25A,I2=P2U2=4W6V=23A,
由I=UR可得,兩燈泡的電阻分別為:
R1=U1I1=12V0.25A=48Ω,R2=U2I2=6V23A=9Ω,
(1)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且燈的實際功率不得超過其額定功率,
所以,電路中的最大電流I=0.25A,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電路消耗的最大總功率:
P=I2(R1+R2)=(0.25A)2×(48Ω+9Ω)=3.5625W;
(2)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且燈的實際功率不得超過其額定功率,
所以,電路兩端的最大電壓U=6V,
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,
所以,電路中的總電阻:
R=R1R2R1+R2=\frac{48Ω×9Ω}{48Ω+9Ω}=\frac{144}{19}Ω,
電路消耗的總功率:
P′=\frac{{U}^{2}}{R}=\frac{(6V)^{2}}{\frac{144}{19}Ω}=4.75W,
因P<P′,
所以,兩燈消耗的總電功率最大為4.75W.
故答案為:4.75.
點評 本題考查了串并聯(lián)的特點和電功率公式、歐姆定律的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是比較兩電阻串聯(lián)和并聯(lián)時電路消耗總功率之間的關(guān)系.
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A. | 在有霧的天氣,更容易看到筆直的光束 | |
B. | 林間的樹蔭是由于光在傳播過程中遇到不透明物體而產(chǎn)生的 | |
C. | 要想拍出森林的全景照,王老師應(yīng)該向后移動,同時把鏡頭向后縮 | |
D. | 陽光穿過樹葉間隙投射在地面上的圓形光斑是太陽的虛像 |
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