將一個標(biāo)有“24V,48W”的電燈接在電動勢E=36V,內(nèi)阻r=2Ω的直流電源下使用,今有“2Ω,50W”的定值電阻R若干只可供選用,請按照以下要求設(shè)計兩種簡單電路使電燈正常發(fā)光:
(1)定值電阻與電燈串聯(lián)作分壓電阻使用(寫出設(shè)計根據(jù)要點,畫出電路圖)
(2)定值電阻與電燈并聯(lián)作分流電阻使用(寫出設(shè)計根據(jù)要點,畫出電路圖)
【答案】
分析:(1)燈泡正常發(fā)光時電壓等于額定電壓,功率達(dá)到額定功率.由燈泡的額定功率與額定電壓求出額定電流和電阻.由功率公式求出定值電阻的額定電流.定值電阻與電燈串聯(lián)時,當(dāng)電路中電流為燈泡的額定電流時,由歐姆定律求出電路中總電阻,得出電燈串聯(lián)電阻的總電阻,求出所串聯(lián)的定值的數(shù)目,畫出電路圖.
(2)定值電阻與電燈并聯(lián)時,要使燈泡正常發(fā)光,路端電壓必須等于燈泡的額定電壓,由歐姆定律求出定值電阻的數(shù)目,畫出電路圖.
解答:
解:電燈額定電流I
=

=2A.電阻R
=

=12Ω.由P=I
2R得,定值電阻R的額定電流I=

=5A.
(1)R
總=

=

Ω=18Ω,
R
串=R
總一 R
-r=18-12=4Ω=2R,即需要兩個定值電阻串聯(lián).電路圖如圖(1)
(2)R
并=

=

=6Ω=3R,即三個定值電阻串聯(lián)后燈泡并聯(lián).電路圖如圖(2)
答:
(1)定值電阻與電燈串聯(lián)作分壓電阻使用,電路圖如圖.
(2)定值電阻與電燈并聯(lián)作分流電阻使用,電路圖如圖.
點評:本題是電路設(shè)計類型的問題,基本原理是歐姆定律.基礎(chǔ)題.