【題目】小偉是一個科學(xué)迷,在課余時間他利用一個規(guī)格為“2.2 V 0.01 A”的發(fā)光二極管設(shè)計了如圖甲所示的電路。晚間關(guān)閉照明燈L后,利用二極管D發(fā)出的光指示開關(guān)所在的位置。S為單刀雙擲開關(guān)、R為限流電阻。

(1)關(guān)閉照明燈后,為使二極管D正常工作,限流電阻R的阻值為多少歐______?此時,電路消耗的總功率為多少瓦______?

(2)從安全用電考慮,該電路存在安全隱患,應(yīng)將單刀雙擲開關(guān)S接在照明燈L________間。

(3)不管照明燈關(guān)閉還是打開,該電路都要消粍電能。為節(jié)約電能,可以再接入一個光控開關(guān)(光照弱時自動閉合,光照強(qiáng)時自動斷開),你認(rèn)為應(yīng)將光控開關(guān)接在圖乙中a、b、c三處的________處。

【答案】(121780Ω、2.2W;(2)火線;(3b

【解析】試題分析:(1)根據(jù)串聯(lián)分壓可知,關(guān)閉照明燈后,為使二極管D正常工作,

限流電阻R的兩端的電壓為U R=" U" – UD=220V-2.2V=217.8V

限流電阻R的電流I R=ID=0.01A

限流電阻R的阻值為R=U R/ I R=217.8V/0.01A=21780Ω

此時,電路消耗的總功率為P=UI= 220V×0.01A=2.2W

2)從安全用電考慮,該電路存在安全隱患,應(yīng)將單刀雙擲開關(guān)S接在照明燈L與火線間,這樣斷開開關(guān)后,燈泡不會帶電;

3)如果將光控開關(guān)接在圖乙中ac處,會造成燈泡斷路。所以, 應(yīng)將光控開關(guān)接在圖乙中b處.

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