珠海某学校新装了一批节能路灯如图甲所示,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,Rt为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时,则下列判断正确的是( )
A.A灯变暗,B灯变亮
B.电源内阻消耗的功率变小
C.电源的效率变小
D.Rt上电流的变化量等于R0上电流变化量
B
【详解】
A.光照逐渐减弱时,光敏电阻阻值增大,电路总电阻增大,故电路总电流I减小,消耗在内阻上的电压减小,路端电压
U=E-Ir
增大,即A灯两端电压增大,通过A灯的电流IA增大,所以A灯变亮,通过定值电阻R0的电流
I0=I-IA
减小,所以R0两端的电压
U0=I0R0
减小,B灯两端的电压
UB=U-I0R0
增大,B灯变亮,故A错误;
B.电源电动势不变,电路总电流I减小,由
P=I2r
可知电源的消耗功率减小,故B正确;
C.电源的效率为
由上面的分析可知路端电压U增大,电源的效率变大,故C错误;
D.通过R0上电流等于通过光敏电阻Rt电流与通过灯B的电流之和,即
I0=It+IB
根据前面的分析,通过灯B的电流IB增大,故Rt上电流的变化量大于R0上电流变化量,故D错误。
故选B。
欧姆定律与电阻定律:
动态直流电路半定量问题的分析方法:
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