小明要设计一个照明电路，现有两盏规格为“12V12W”的灯泡和一个12V的太阳能电池．（1）一盏“12V12W”的灯泡正常发光，10h消耗多少千瓦时的电能？（2）若这两灯泡串联接在太阳能电池上

Question

小明要设计一个照明电路，现有两盏规格为“12V 12W”的灯泡和一个12V的太阳能电池．
（1）一盏“12V 12W”的灯泡正常发光，10h消耗多少千瓦时的电能？
（2）若这两灯泡串联接在太阳能电池上，总功率是多少？
（3）若这两灯泡并联接在太阳能电池上，总功率是多少？
（4）要提高照明效果，两灯泡应该串联还是并联接入电路．为什么？

Answer 1

（1）消耗电能W=Pt=0.012kW×10h=0.12kW•h．
答：10h消耗0.12千瓦时的电能．
（2）一个灯泡的电阻R_灯=(U额2)/(P额)=((12V)2)/(12W)=12Ω．
两灯泡串联电阻R_串=2R_灯=2×12Ω=24Ω，
两灯泡串联的总功率P_串=(U2)/(R串)=((12V)2)/(24Ω)=6W．
答：总功率是6W．
（3）两灯泡并联接在太阳能电池上，因实际电压等于灯泡的额定电压，两灯泡均正常发光．总功率P_并=2P_灯=2×12W=24W．
答：总功率是24W．
（4）要提高照明效果，两灯泡应该并联接入电路．因为从上面计算结果知，P_并＞P_串，在相同时间内，并联消耗电能多，灯泡明亮，照明效果好．