3. 小灯泡$L_{1}和L_{2}$以某种方式接入电路中,若用电压表分别测量小灯泡$L_{1}和L_{2}$两端的电压,发现其示数均为2.5V,则小灯泡$L_{1}和L_{2}$在电路中是怎样连接的? 为什么?
答案
小灯泡 L₁ 和 L₂ 在电路中可能是串联也可能是并联。如果 L₁ 和 L₂ 的规格相同,它们串联在电路中,各自两端的电压相等;如果 L₁ 和 L₂ 并联在电路中,无论其规格是否相同,根据并联电路中电压的特点,它们两端的电压都是相等的。
解析
小灯泡$L_{1}$和$L_{2}$在电路中可能是串联也可能是并联。
若两灯串联,当$L_{1}$和$L_{2}$规格相同(电阻$R_{1}=R_{2}$)时,根据串联电路分压规律$U_{1}=\frac{R_{1}}{R_{1}+R_{2}}U$,$U_{2}=\frac{R_{2}}{R_{1}+R_{2}}U$,可得$U_{1}=U_{2}=2.5\,V$。
若两灯并联,根据并联电路电压特点$U_{1}=U_{2}=U$,无论规格是否相同,均有$U_{1}=U_{2}=2.5\,V$。
若两灯串联,当$L_{1}$和$L_{2}$规格相同(电阻$R_{1}=R_{2}$)时,根据串联电路分压规律$U_{1}=\frac{R_{1}}{R_{1}+R_{2}}U$,$U_{2}=\frac{R_{2}}{R_{1}+R_{2}}U$,可得$U_{1}=U_{2}=2.5\,V$。
若两灯并联,根据并联电路电压特点$U_{1}=U_{2}=U$,无论规格是否相同,均有$U_{1}=U_{2}=2.5\,V$。
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