如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,当闭合开关S1,断开开关S2和S3时,电灯L正常发光,电压表示数为6V;当闭合开关S1,S3,断开开关S2时,电流表示数为1A;当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,此时电压表的示数为2V,电阻R2消耗的电阻为0.6W.电表均为理想电表,不计电源内阻。试求:
(1)电源电压;
(2)灯泡L的阻值RL;
(3)电阻R3的阻值
解析:
当闭合开关S1,断开开关S2和S3时,等效电路图如图1所示;
当闭合开关S1,S3,断开开关S2时,等效电路图如图2所示;
当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,等效电路图如图3所示。
(1)由图1,可知电源的电压U和电压表的示数相等,即U=6V;
(2)图3中,∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
R2的电功率:
解得:
图2中,∵并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和
整理可得:
RL2﹣6Ω×RL﹣40Ω2=0,
解得:
RL=10Ω,RL=﹣4Ω(舍去);
(3)R2的电阻:
图3中,
电阻R3的阻值:
R3=R﹣RL﹣R2=30Ω﹣10Ω﹣15Ω=5Ω。
故
(1)电源的电压为6V;
(2)灯泡L的阻值为10Ω;
(3)电阻R3的阻值5Ω。
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