Question

11．學(xué)校過道燈在晚間用電低峰的時候很容易燒壞，經(jīng)常需要更換，很不方便．電工師傅將原來一個“220V  100W”的燈泡換成兩個燈泡．小力發(fā)現(xiàn)這兩個燈泡的亮度均比原來一個燈泡的亮度要暗，而且很長時間都沒有燒壞（設(shè)燈絲的電阻是一定的）．請問：
（1）這兩個燈泡是如何連接的？
（2）兩個燈泡工作時電路中的電流是多少？
（3）請你通過計算判斷電工師傅這樣做能不能省電？

Answer 1

分析 （1）燈泡的亮度由其功率決定，功率大則燈亮，功率小則燈暗．根據(jù)這兩盞燈比原來用一盞時還要暗，可知每盞燈泡兩端的電壓遠(yuǎn)小于原來一個單獨工作時的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路可以有分壓作用，并聯(lián)電路可以起分流作用可以判斷，這兩盞燈的連接方式是串聯(lián)；
（2）根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求燈泡的電阻，再利用公式I=$\frac{U}{R}$可求電流的大小；
（3）然后根據(jù)P=UI判斷兩種情況下的功率變化可知是否省電．

解答 解：（1）兩盞燈在一起比原來還暗，說明兩盞燈的總功率比原來一盞燈功率還要小，即每盞燈的實際功率比額定功率都小的多，所以兩盞燈的實際電壓比額定電壓要小，即每盞燈是串聯(lián)的．
（2）燈泡的電阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{100W}$=484Ω；工作時的電流I=$\frac{U}{2R}$=$\frac{220V}{2×484Ω}$≈0.23A；
（3）串聯(lián)的兩燈泡總電阻增大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，總功率減小，是省電的．
答：（1）這兩個燈泡是串聯(lián)的；
（2）兩個燈泡工作時電路中的電流是0.23A；
（3）電工師傅這樣做能省電．

點評 本題考查電阻、電流的計算，判斷燈泡的連接方式應(yīng)通過分析燈泡的功率變化，從而判斷出燈泡兩端的實際電壓的變化，再根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點判斷出連接方式．