Question

【題目】在如圖所示的電路中，有三個均標有“6V 2.4W”燈泡，當S2斷開，S1、S3閉合時，電流表讀數是0.4A，求：（不計燈絲電阻的變化）

（1）電源電壓是多少？

（2）當S1、S2、S3都斷開時，電流表的示數是多少？

（3）當S1、S2、S3都斷開時，通電10 s整個電路消耗的電能是多少？

Answer 1

【答案】（1）3V；（2）0.1A；（3J）

【解析】（1）當S2 斷開，S1 、S3 閉合時，燈L_1 短路，燈L2 、L3 并聯，電流表測干路的電流，電流表讀數是I=0.4A，三個均標有“6V 2.4W”燈泡，表示燈的額定電壓為6V，額定功率為2.4W，根據P=UI=U2/R，

燈的電阻：RL =UL2/PL=(6V)2/2.4W=15Ω；

根據等值電阻的并聯規律，R并 =RL/2 =15Ω/2=7.5Ω；

由歐姆定律，電源電壓：U=IR并 =0.4A×7.5Ω=3V；

（2）當S1 、S2 、S3 都斷開時，燈L2 、L1 串聯，電流表測電路中的電流，

根據串聯電阻的規律，電路的總電阻R串 =2RL =2×15Ω=30Ω，

此時，電路中的電流即電流表示數I′=U/R串=3V/30Ω=0.1A；

（3）當S1 、S2 、S3 都斷開時，通電10s整個電路消耗的電能：

W=UI′t=3V×0.1A×10s=3J