在220伏电路中分别串联两个灯泡100w和5瓦的,合闸5瓦的亮了,100瓦的不亮,为什?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-10
额定电压都是220v的5瓦和100瓦灯泡串联到220v电压,会怎么样,100瓦的一点都不亮吗?

先看各自单独在220伏是的电流、电阻:
5W,I=P/U=5/220=约0.0227A,R=U/I=220/0.0227=约9691.62欧姆
100W , I=P/U=100/220=约0.4545A,R=U/I=220/0.4545=约484欧姆
再看串联后总电流,I=220/(9691.62+484)=220/10175.62=0.02162A
最后看各灯分配的电压
5W,U=9691.63x0.02162=209.53V
100W,U=484x0.02162=10.46V
结论:两灯串联接入220伏后,5W灯上有209.53伏电压,100W灯有10.46伏电压。所以,100W灯一点都不亮。

他们通过的电流是一样的理论上说是一百瓦的会亮一些。

设这两个灯泡的额定电压都是220伏,忽略温度对灯丝电阻的影响。下图中L1为小灯泡,L2为大灯泡。

①根据P额=U额²/R可得到R=U额²/P额,

在额定电压相同的情况下,额定功率小的其电阻大。因此可知:5瓦的电阻大。

②两灯串联时,电阻大的灯泡分担的实际电压大。通过计算可知:额定功率5瓦的电阻R1是额定功率100瓦的电阻R2的4倍,因此灯泡分担的实际电压是U1=4U2。

因此实际功率为:

P1=U1×I=4U2×I

P2=U2×I

P1/P2=4U2×I/(U2×I)=4:1

即:小灯泡L1的实际功率是大灯泡L2实际功率的倍。所以,串联时额定功率5瓦的灯泡更亮。

(实际上额定功率100瓦的灯泡分担的电压U2才是总电的1/5,U2=220伏/5=44伏,不足以使它发光。而U1=4U2=4×44=176伏,可以使它发光。)



解答:两灯串联时电流相同,100W的灯实际电压很小,实际功率就很小,以至于不亮。
分析:
如果两灯的额定电压相同,根据
R=U²/P可得出:5W的灯泡比100W灯泡电阻大得多。
当两灯串联时,由于串联电路电压的分配跟电阻成正比。100W灯泡电阻小,实际电压小。
再根据P=UI,串联电流相同,100W灯泡实际电压小,实际功率小,所以不亮。

由于100W灯泡在冷态下的内阻只有一欧姆左右,5W灯泡(亮的状态下)的内阻有一千欧姆左右,两灯泡串联后220Ⅴ交流电压几乎全分配到5W灯泡的两端。所以5W灯泡会亮,100W灯泡则不会亮。

这两个灯泡的额定电压应该都是220V的。
分析:根据 P额=U额²/R 可知,额定功率是P1额=100瓦的灯泡电阻R1与额定功率是P2额=5瓦的灯泡电阻R2之比是 R1/R2=P2额/P1额=5/100=1/20,当它们串联后接到220V电路中,实际电流是相等的,根据 P实=I实²*R可得实际功率之比是P1实/P2实=R1/R2=1/20,这时额定功率是100瓦的灯泡实际功率很小,数值是P1实=[U额/(R1+R2)²*R1=U额²/(441R1)=100/441=0.227瓦,显然,这么小的实际功率是看不出灯泡发光的,而额定功率是5瓦的灯泡的实际功率是P2实=20*P1实=4.54瓦,它是能看到发光的。

你好:

1,两支灯泡的电阻是不同的:5w 灯泡的电阻是 100w 的 20 倍,串联时的【电压降】相对高得多。

2,功率 100w 灯泡的电压降非常低,所以不亮。而功率 5w 的灯泡电压降很高,因此会点亮。



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