題目 兩只標有“6V 12W”和“3V 3W”的小燈泡L1和L2,若將它們并聯(lián)后接到某一電源上,則兩個小燈泡的干路中允許通過的最大電流是多少?
錯解1 如圖1所示,據公式P=UI得:
I=P/U。
L2不致燒壞,所以
U1=U2=3V,
I1==P1/U1=12W/3V=4A。
I2=P2/U2=3W/3V=1A。
干路中允許的最大電流為:
I=I1+I2=4A+1A=5A。
錯解3 由公式R=U額2/P額求得:
有并聯(lián)電阻的特點可知:
解得R并=1.5Ω。
據公式I=U/R可知,U越大,I也越大;由于當電源電壓為U=U1額=6V時電壓最大,所以此時干路中允許通過電流為最大,
錯誤分析 錯解1過程中認為L1允許通過的最大電流等于其額定電流2A,L2允許通過的最大電流等于其額定電流1A,沒有弄清額定電流和實際電視的關系,脫離了并聯(lián)電路中L1和L2相互制約、相互依存的關系。如果L1電流為2A,則L1的兩端的電壓為6V,此時由于L1與L2是并聯(lián)的,據并聯(lián)的特點可知U2額的兩端的電壓U2=U1=6V>U2額=3V,會把L2燒壞,故L1允許通過的最大電流不能達到2A。錯解2雖然確定U2=U2=3V,考慮了并聯(lián)電路的電壓特點,并結合實際考慮了燈泡L2不被燒壞,但對“額定功率”和“實際功率”,“額定電流”和“實際電流”等一些概念理解不清,導致用額定功率除以實際電壓的錯誤,有張冠李戴之嫌。錯解3中只一味地求最大值,忽視了當并聯(lián)電路中電源電壓U=6V時會將L2燒壞這種實際情況。
本題有多種正確解法,現(xiàn)有兩種解法如下:
正解1 由公式R=U額2/P額求得:
據并聯(lián)電阻的特點可知:
1/R并=1/R1+1/R2,
1/R并=(1/3+1/3)Ω-1。
解得R并=1.5Ω。
考慮到L2的額定電壓只有3V,電路才能正常工作,故并聯(lián)電路允許的最大電壓為3V;由公式I=U/R得:干路中允許過的最大電流為
正解2 據R=U額2/P額求出:
考慮到L2的實際情況(若使用6V電壓L2會燒壞)和L1和L2并聯(lián),所以U1=U2=3V。
據公式I=U/R可知:
I1=U1/R1=3V/3Ω=1A,
I2=U2/R2=3V/3Ω=1A。
干路中允許通過的最大電流:
I最大=I1+I2=1A+1A=2A。
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文?!?/p>