例1 有甲、乙、丙、丁4只相同的燈泡,它們的額定電壓均為110V,要把它們接在220V的電路中使用。如圖(1)(2)所示,哪種接法更好?為什么?
解 單純從每只燈兩端的電壓來看,(1)、(2)兩圖沒有差異,即每只燈兩端的電壓均為110V,都能正常發(fā)光。但是從電路的安全性方面看,由于兩圖連接方式的差異,其安全性還是有差別的。圖(1)中,若甲燈壞了,乙燈不亮,丙、丁正常發(fā)光。在圖(2)中,若甲燈壞了,丙燈的電壓將超過110V,導致丙燈損壞,從而乙、丁也不亮。故圖1更好。
例2 小明有“110V 40W”和“110V 100W”的燈泡各一只,可是家庭電路上的電壓是220V,怎樣連接才能使兩燈均正常發(fā)光?( )
分析 (一)從電流的角度看,正常發(fā)光時“110W”燈的電流比“40W”燈的電流大,因而簡單的串聯(lián)是不行的。根據(jù)并聯(lián)的電流規(guī)律,用一電阻與“40W”的燈并聯(lián),將“100W”的燈置于干路,使得“110W”燈的電流比“40W”燈的電流大。所以答案為D。
(二)從電壓的角度看,正常發(fā)光時“110W”燈的電阻比“40W”燈的電阻小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓按電阻分配的特點知“40W”的燈分得的電壓大于“110W”的燈,所以用一電阻與“40W”的燈并聯(lián),使并聯(lián)部分的電阻降低到與“110W”燈的電阻相同。所以答案為D。
例3 有一只“12V 8W”的燈L0和8只“12V 4W”的燈泡L,要把它們接在24V的電路上且都能正常發(fā)光,請畫出電路圖。
分析 (一)電源電壓為燈額定電壓的2倍,可設想將燈兩兩串聯(lián),再并聯(lián)起來。將八只“12V 4W”的燈泡L兩兩串聯(lián),再并聯(lián)起來,這樣一來多了L0無法接入。L0、L的電阻分別為18Ω、36Ω。欲使其均能正常發(fā)光,可將兩盞燈L并聯(lián)獲得18Ω的電阻,再與燈L0串聯(lián),即可都分得12V的電壓。答案如圖3所示。
(二)正常發(fā)光時,I0=2I,所以可將兩盞燈L并聯(lián)再與燈L0串聯(lián),再通過計算可發(fā)現(xiàn)燈都恰好分得12V的電壓,答案如圖3所示。
例4 如圖4所示的三盞燈L1、L2、L3是如何連接的?
分析 (一)可以依據(jù)串聯(lián)電路中各用電器相互影響,并聯(lián)電路中各用電器相互獨立來考慮。任意去掉兩盞燈(如L1、L3)剩下的燈(L2)能發(fā)光,說明各燈相互獨立,互不影響,所以它們是并聯(lián)的。
(二)由圖4所示可知A、C接在電源的正極上,B、D接在電源的負極上。三盞燈分別接在AB、BC、CD之間,即三燈分別接在電源兩極上,所以它們是并聯(lián)的。