Question

【題目】為了能在黑夜中看見開關位置，小明設計了如圖所示的電路，指示燈由一個規格為“20V 0.2W”的小燈泡和電阻R0連接而成，當開關S合向b時，照明燈亮、指示燈滅；S合向a時，照明燈滅、指示燈亮，顯示開關位置，照明燈的規格為“220V 44W”，求：

（1）照明燈正常發光時的電流；

（2）照明燈正常發光5小時所消耗的電能；

（3）為使指示燈正常發光，電阻R0的阻值。

Answer 1

【答案】(1) 0.2A；(2)；(3) 20000Ω。

【解析】

(1)照明燈的規格為“220V 44W”，由得，照明燈正常發光時的電流：

；

（2）由得，照明燈使用5小時所消耗的電能：

；

(3)指示燈的額定電壓是20V，遠低于電源電壓220V，所以需要將電阻R0與燈泡串聯進行分壓才可以，已知“20V0.2W”的小燈泡與電阻R0串聯，由題意可知，電阻R0需要分擔的電壓：

，

指示燈正常發光時，由可得，串聯電路中的電流：

，

由歐姆定律得，電阻R0的阻值：

。

答：(1)照明燈正常發光時的電流為0.2A；(2)照明燈正常發光5小時所消耗的電能；(3)為使指示燈正常發光，電阻R0的阻值為20000Ω。