(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 = $R_1$ = $2\Omega$

Y 的电阻 = $R_2$ = $3\Omega$

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。

更新于:2022年10月10日

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