(a) 两个灯泡,分别标注为100 W,220 V和10 W,220 V,并联连接到220 V电源。计算电路中的总电流。(b) 两个电阻X和Y,阻值分别为2Ω和3Ω,先并联连接,再串联连接。两种情况下,电源电压均为5 V。(i) 绘制电路图以显示每种情况下电阻的组合。(ii) 计算电阻串联组合中3Ω电阻两端的电压。
(a) 已知
第一个灯泡的功率,$P_1$ = 100W,第一个灯泡的电压,$V_1$ = 220V
第二个灯泡的功率,$P_2$ = 10W,第二个灯泡的电压,$V_2$ = 220V
求解:电路中的总电流,$I$。
解答
两个灯泡两端的电压相同,均为220V。
我们知道,
$P=V\times I$,其中 P = 功率,V = 电压,I = 电流。
根据电流 $I$,可以表示为:
$I=\frac{P}{V}$
现在,
将灯泡的已知值代入上式,我们得到:
100W灯泡的电流 = $I_1=\frac{{P}_{1}}{V}$ = $\frac{100}{220}A$
10W灯泡的电流 = $I_2=\frac{{P}_{2}}{V}$ = $\frac{10}{220}A$
因此,电路中的总电流为
$I=I_1+I_2$
$I=\frac{100}{220}+\frac{10}{220}$
$I=\frac{100+10}{220}$
$I=\frac{110}{220}$
$I=0.5A$
(b) (i) 每种情况下电阻组合的电路图

(ii) 已知
X 的电阻 = $R_1$ = $2\Omega$
电压,$V$ = 6V (原文此处应为5V,此处已更正)
求解:串联电阻组合中3Ω电阻两端的电压。
解答
我们知道,串联组合中的等效电阻(或总电阻)为
$R_{eq}=R_1+R_2$
代入 $R_1$ 和 $R_2$ 的值,我们得到:
$R_{eq}=2+3$
$R_{eq}=5\Omega$
我们知道电流为:
$I=\frac {V}{R}$
这里,
$I=\frac {V}{R_{eq}}$
所以,代入已知值,我们得到:
$I=\frac {5}{5}$
$I=1A$
因此,电路中的电流为1A。
现在,
为了找到3Ω电阻两端的电压,我们使用电压公式:
$V=I\times {R}$
代入所需的值,我们得到:
$V=1\times {3}$
$V=3V$
因此,3Ω电阻两端的电压为3伏特。
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