解析:
(1)当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P移到B端时,灯泡L与滑动变阻器R2串联;
当开关S1断开、S2闭合时,灯泡L与电阻R1串联,所以有:
PL:PL'=I12RL:I22RL
=I12:I22
=9:25
故:
I1:I2=3:5.
(2)当开关S1,S2又都断开时,灯泡L与电阻R1、R2串联,V1测L与R1两端的总电压,V2测R1与R2两端的总电压,
故
2RL=R1+3RC……①,
∵电源电压一定,在(1)的两个电路中
I1(RL+RB)=I2(RL+R1)
∵I1:I2=3:5
∴2RL=3RB-5R1②.
因为电源电压不变,根据公式 P=U2/R知
当S1、S2都闭合,电路中只有灯L接入电路时,电路消耗的功率最大;
当S1、S2都断开,电路中三电阻串联时,电路消耗的功率最小.
∵电源电压一定,
得:
2RL=RB+R1③,
联立①②③得
RL=2RC,
当L正常发光时,因为L与RC串联,
∴灯泡的额定功率
PL=2PC=2×10W
=20W
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