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例1 有甲、乙、丙、丁4只相同的灯泡,它们的额定电压均为110V,要把它们接在220V的电路中使用。如图(1)(2)所示,哪种接法更好?为什么?
解 单纯从每只灯两端的电压来看,(1)、(2)两图没有差异,即每只灯两端的电压均为110V,都能正常发光。但是从电路的安全性方面看,由于两图连接方式的差异,其安全性还是有差别的。图(1)中,若甲灯坏了,乙灯不亮,丙、丁正常发光。在图(2)中,若甲灯坏了,丙灯的电压将超过110V,导致丙灯损坏,从而乙、丁也不亮。故图1更好。
例2 小明有“110V 40W”和“110V 100W”的灯泡各一只,可是家庭电路上的电压是220V,怎样连接才能使两灯均正常发光?( )
分析 (一)从电流的角度看,正常发光时“110W”灯的电流比“40W”灯的电流大,因而简单的串联是不行的。根据并联的电流规律,用一电阻与“40W”的灯并联,将“100W”的灯置于干路,使得“110W”灯的电流比“40W”灯的电流大。所以答案为D。
(二)从电压的角度看,正常发光时“110W”灯的电阻比“40W”灯的电阻小,根据串联电路电压按电阻分配的特点知“40W”的灯分得的电压大于“110W”的灯,所以用一电阻与“40W”的灯并联,使并联部分的电阻降低到与“110W”灯的电阻相同。所以答案为D。
例3 有一只“12V 8W”的灯L0和8只“12V 4W”的灯泡L,要把它们接在24V的电路上且都能正常发光,请画出电路图。
分析 (一)电源电压为灯额定电压的2倍,可设想将灯两两串联,再并联起来。将八只“12V 4W”的灯泡L两两串联,再并联起来,这样一来多了L0无法接入。L0、L的电阻分别为18Ω、36Ω。欲使其均能正常发光,可将两盏灯L并联获得18Ω的电阻,再与灯L0串联,即可都分得12V的电压。答案如图3所示。
(二)正常发光时,I0=2I,所以可将两盏灯L并联再与灯L0串联,再通过计算可发现灯都恰好分得12V的电压,答案如图3所示。
例4 如图4所示的三盏灯L1、L2、L3是如何连接的?
分析 (一)可以依据串联电路中各用电器相互影响,并联电路中各用电器相互独立来考虑。任意去掉两盏灯(如L1、L3)剩下的灯(L2)能发光,说明各灯相互独立,互不影响,所以它们是并联的。
(二)由图4所示可知A、C接在电源的正极上,B、D接在电源的负极上。三盏灯分别接在AB、BC、CD之间,即三灯分别接在电源两极上,所以它们是并联的。
解 单纯从每只灯两端的电压来看,(1)、(2)两图没有差异,即每只灯两端的电压均为110V,都能正常发光。但是从电路的安全性方面看,由于两图连接方式的差异,其安全性还是有差别的。图(1)中,若甲灯坏了,乙灯不亮,丙、丁正常发光。在图(2)中,若甲灯坏了,丙灯的电压将超过110V,导致丙灯损坏,从而乙、丁也不亮。故图1更好。
例2 小明有“110V 40W”和“110V 100W”的灯泡各一只,可是家庭电路上的电压是220V,怎样连接才能使两灯均正常发光?( )
分析 (一)从电流的角度看,正常发光时“110W”灯的电流比“40W”灯的电流大,因而简单的串联是不行的。根据并联的电流规律,用一电阻与“40W”的灯并联,将“100W”的灯置于干路,使得“110W”灯的电流比“40W”灯的电流大。所以答案为D。
(二)从电压的角度看,正常发光时“110W”灯的电阻比“40W”灯的电阻小,根据串联电路电压按电阻分配的特点知“40W”的灯分得的电压大于“110W”的灯,所以用一电阻与“40W”的灯并联,使并联部分的电阻降低到与“110W”灯的电阻相同。所以答案为D。
例3 有一只“12V 8W”的灯L0和8只“12V 4W”的灯泡L,要把它们接在24V的电路上且都能正常发光,请画出电路图。
分析 (一)电源电压为灯额定电压的2倍,可设想将灯两两串联,再并联起来。将八只“12V 4W”的灯泡L两两串联,再并联起来,这样一来多了L0无法接入。L0、L的电阻分别为18Ω、36Ω。欲使其均能正常发光,可将两盏灯L并联获得18Ω的电阻,再与灯L0串联,即可都分得12V的电压。答案如图3所示。
(二)正常发光时,I0=2I,所以可将两盏灯L并联再与灯L0串联,再通过计算可发现灯都恰好分得12V的电压,答案如图3所示。
例4 如图4所示的三盏灯L1、L2、L3是如何连接的?
分析 (一)可以依据串联电路中各用电器相互影响,并联电路中各用电器相互独立来考虑。任意去掉两盏灯(如L1、L3)剩下的灯(L2)能发光,说明各灯相互独立,互不影响,所以它们是并联的。
(二)由图4所示可知A、C接在电源的正极上,B、D接在电源的负极上。三盏灯分别接在AB、BC、CD之间,即三灯分别接在电源两极上,所以它们是并联的。