Question

5．一串小彩燈，規(guī)格都是“4V 0.2A”，每個小彩燈的結(jié)構(gòu)如圖所示，在正常情況下，細(xì)金屬絲由于表面有一層氧化銅而與燈絲支架不導(dǎo)通，若加上200V以上電壓時，氧化銅被擊穿，細(xì)金屬絲與燈絲支架導(dǎo)通．若將這種規(guī)格的小彩燈接入220V電路中，為使小彩燈不被燒壞，至少應(yīng)將55個彩燈串聯(lián)；若其中一只小彩燈的燈絲被燒斷，其它小彩燈還能不能發(fā)光？為什么？能，因為若小彩燈斷路，其兩端的電壓變?yōu)?20V，大于220V則細(xì)金屬絲的氧化銅被擊穿，細(xì)金屬絲與燈絲的支架導(dǎo)通，整個電路通路．

Answer 1

分析 （1）小彩燈正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出串聯(lián)彩燈的個數(shù)；
（2）當(dāng)燈絲燒斷時，燒斷燈絲處電壓變?yōu)?20V氧化銅被擊穿，細(xì)金屬絲與燈絲支架導(dǎo)通，其它小彩燈能發(fā)光．

解答 解：（1）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，串聯(lián)燈泡的最少個數(shù)：
n=$\frac{220V}{4V}$=55，即55個；
（2）如圖所示，當(dāng)某個小彩燈L的燈絲燒毀時，AB間形成斷路，220V電壓就直接加到細(xì)金屬絲與燈絲導(dǎo)電支架AB之間；氧化層被擊穿，細(xì)金屬絲與燈絲導(dǎo)電支架導(dǎo)通，此時燒壞的這個燈只相當(dāng)于一段導(dǎo)線（如圖），起到連接作用，這樣220V的電壓又重新分加在其它的未燒壞的彩燈上，使它們能繼續(xù)工作．但是每個燈上的電壓有一點兒升高，不過還不至于燒毀燈絲．當(dāng)然，燒毀的小彩燈太多時，其余小彩燈也會因為電壓過高而被燒毀．
故答案為：55；能；若小彩燈斷路，其兩端的電壓變?yōu)?20V，大于220V則細(xì)金屬絲的氧化銅被擊穿，細(xì)金屬絲與燈絲的支架導(dǎo)通，整個電路通路．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的電壓特點，關(guān)鍵是從題干中獲取有用的信息．