Question

2．某興趣小組的同學們想制作一個簡易的臺燈，所用小燈泡的電壓為27V，正常發(fā)光時燈絲的電阻為90Ω．因身邊只有電壓為36V的電源，為了保證小燈泡能正常發(fā)光，應將一個定值電阻與燈泡一起接在電源上．請你幫他們設(shè)計出電路圖并求出該電阻的阻值．

Answer 1

分析 已知燈泡的額定電壓和電阻，額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電流；根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出所串聯(lián)的電阻阻值．

解答 解：
因為電源電壓大于燈泡的額定電壓，所以應串聯(lián)一個電阻分壓，如圖所示：
，
由歐姆定律可得，燈泡正常發(fā)光的電流為：
I_L=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{27V}{90Ω}$=0.3A，
當在電源電壓為36V的電路中正常發(fā)光，電路中的電流I=I_L=0.3A，
電路中的總電阻：
I_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{36V}{0.3A}$=120Ω，
串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和，所以：
R=R_總-R_L=120Ω-90Ω=30Ω．
答：電路圖見上圖，該電阻的阻值為30Ω．

點評 本題考查了電阻的串聯(lián)和歐姆定律的應用，關(guān)鍵是知道燈泡正常工作時的電壓和額定電壓相等．