一個電阻為20Ω的電燈和一個電阻為4Ω的導體如圖所示連線到一個6V的電池上。計算

(a)電路的總電阻

已知

電燈電阻，$R_1=20\Omega$

導體電阻，$R_2=4\Omega$

電壓，$V=6V$

求：

(a) 電路的總電阻，$R_T$。

(b)電路中的電流，

(c)（i）電燈和（ii）導體上的電壓差，以及

(d)燈的功率。

解答：(a)

這裡，電阻（即電燈和導體）串聯連線。

我們知道，串聯電路的等效電阻或總電阻為：

${R_T}={R_1}+{R_2}$

將${R_1}$和${R_2}$的值代入公式，我們得到：

${R_T}=20+4$

${R_T}=24\Omega$

因此，電路的總電阻為24歐姆。

解答：(b)

根據歐姆定律，我們知道：

$V=I\times R$

可以重新排列為$I$：

$I=\frac {V}{R}$

代入$V$和$R$的值，我們得到：

$I=\frac {6}{24}$              $(\because R=R_{T})$

$I=\frac {1}{4}$

$I=0.25A$

因此，電路中的電流為0.25安培。

解答：(c)(i)電燈上的電壓差。

根據歐姆定律，電壓差$V$為：

$V=I\times R$

代入$I=0.25$和$R=20$，我們得到：

$V=0.25\times 20$

$V=5V$

根據歐姆定律，電壓差$V$為：

$V=I\times R$

代入$I=0.25$和$R=4$，我們得到：

$V=0.25\times 4$

$V=1V$

解答：(d)

功率公式為：

$P=I^2\times R$

代入$I=0.25$和$R=20$，我們得到：

$P=(0.25)^2\times 20$

$P=0.0625\times 20$

$P=1.25W$

因此，燈的功率為1.25 W。

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更新於：2022年10月10日

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