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现有“6V4W”的灯泡一个,“6V2W”的灯泡两个,开关一个,导线若干,只有15V的电源一个,怎样设计电路能让这三个灯炮都正常发光?文文和丰中丰初步研究之后认为,必须还要有一个

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现有“6V 4W”的灯泡一个,“6V  2W”的灯泡两个,开关一个,导线若干,只有15V的电源一个,怎样设计电路能让这三个灯炮都正常发光?文文和丰中丰初步研究之后认为,必须还要有一个电阻,现只增加一个电阻,结果他们设计了两种不同的能满足上述要求的电路.
(1)你能设计出这两种电路吗?试画出电路图.
(2)爱动脑筋的丰丰认真比较了两种设计方案之后,认为其中一种设计方案更省电,试通过计算说明,哪一种电路没计更节约电能.
▼优质解答
答案和解析
(1)
(2)“6V 4W”的灯泡灯丝电阻
“6V  2W”的灯泡灯丝电阻
在图1中,三个灯并联, ,所以R =4.5Ω,
三个灯并联后的总电流和串联电阻电流相等, = 解得R=6.75Ω.电阻R消耗的电功率
P 总1 =2W+2W+4W+12W=20W.在图2中,R′的电压U R =U﹣U 1 ﹣U 2 =15V﹣6V﹣6V=3V,
电流 ,R′消耗的电功率
P 总2 =2W+2W+4W+2W=10W.很明显P 总1 >P 总2 ,所以图2的电路图设计更节约电能.

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