全国物理竞赛试题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/15 09:42:22
“2.5V,0.5W”、“1.5V,0.5W”的两盏电灯并联后接在甲电路中,发现有一盏较暗,另一盏电灯正常发光。然后将它们改用串联后接在乙电路中,也发现有一盏电灯较暗,另一盏灯也正常发光,那么前后两次它们所消耗的总功率之比是多少?

因为两次各有一个正常发光,而先并后串,可知第一次是并联在2.5伏电压下,第二次是串联在0.2安电流源下
所以第一次总功率为(2.5/1.5)^2*0.5+0.5=17/9
第二次总功率为(0.5/2.5)^2*4.5+0.5=17/25
故总功率之比为25/9
从答案我们也能发现,其实两电路总功率就等于理想电源输出功率的比~

并联使用电压一致,正常发光的是1.5V的灯泡,此时,电压为1.5V,由于电压不足,2.5V的灯泡较暗,求出此时的电阻为R=U*U/P= 12.5欧 实际功率为0.18W 1.5V灯泡的电阻为R=U*U/P=4.5欧
总功率为0.5+0.18=0.68W

串联使用时电流一致,,2.5V的灯泡正常发光 ,I=0.2 A
总功率为0.5+0.2*0.2*4.5=0.68w
比值为1:1

jerry所给的答案值得商榷,因为如果并联时正常发光的是2.5V的灯泡的话,1.5V的灯泡会比正常状态更亮,而不是较暗。

第一个灯泡电阻R1=2.5*2.5/0.5=12.5 欧,额定电流 0.5/2.5=0.2A
第二个灯泡电阻R2=1.5*1.5/0.5=4.5 欧

第一次电压接1.5V,第二个灯泡正常发光,总消耗功率1.5*1.5/12.5+1.5*1.5/4.5=0.68 W
第二次电流 0.2A ,第一个灯泡正常发光 ,总消耗功率0.2*0.2*12.5+0.2*0.2*4.5=0.68 W

总功率比:0.68/0.68=1:1

确实有一个电阻算错了,现在已经更正,谢谢楼下的提醒。