如图甲所示，这是物理兴趣小组设计的汽车转向指示灯电路模型，电路中电源电压恒为6V，指示灯的规格均为“6V3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻

Question

如图甲所示，这是物理兴趣小组设计的汽车转向指示灯电路模型，电路中电源电压恒为6V，指示灯的规格均为“6V 3W”，R₀为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当转向开关与触点“2和3”刚接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯发光较暗，接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R₀被短路，右转指示灯发光较亮，此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯会较暗、较亮交替闪烁，上述过程中，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示，在转向开关与触点“2和3”接通情况下，求：

（1）触点A、B分离时，通过右转指示灯的电流；
（2）定值电阻R₀的阻值；
（3）右转指示灯交替工作1min整个电路消耗的电能．

Answer 1

（1）当A、B分离时，电路为右转指示灯的基本电路，指示灯正常工作；
由P=UI可知，通过右指示灯的电流：I=(P)/(U)=(3W)/(6V)=0.5A；
（2）指示灯的阻值：R=(U2)/(P)=((6V)2)/(3W)=12Ω
根据图象可知，当A、B接触时，指示灯两端电压为1.2V，电路中的电流：I′=(U′)/(R)=(1.2V)/(12Ω)=0.1A；
定值电阻R₀的阻值：R₀=(U0)/(I′)=(6V-1.2V)/(0.1A)=48Ω；
（3）0～1s内电路消耗的电能：W₁=UI′t=6V×0.1A×1s=0.6J；
1s～1.5s电路消耗的电能：W₂=UIt=6V×0.5A×0.5s=1.5J；
右转指示灯交替工作1min整个电路消耗的电能：W=（W₁+W₂）×(60s)/(1.5s)=（0.6J+1.5J）×40=82J．
答：（1）触点A、B分离时，通过右转指示灯的电流为0.5A；
（2）定值电阻R₀的阻值为48Ω；
（3）右转指示灯交替工作1min整个电路消耗的电能为82J．