解答题在用电高峰时,我们会发现家庭电路中的白炽灯比正常发光时要暗一些,同学们在学习了电学知识后对这一现象进行了调查研究.如图供电电源的电压始终是220V,当用户的总功率是8.6KW时,用户实际得到的电压是215V.试求:
(1)此时,标有“220V?100W”的白炽灯的实际电功率是多少?分析灯泡的亮度将如何变化?
(2)当用户的总功率是8.6KW时,通过输电线的电流是多少?输电线的电阻是多少?在3h内输电线上消耗的电能是多少?(忽略温度对灯丝电阻的影响)
网友回答
解:(1)灯泡的电阻为R===484Ω,
灯泡的实际功率为P实===95.5W,
∵P实<P额
∴灯泡亮度将变暗.
(2)通过输电线的电流为I===40A,
由于输电线与用户是串联,所以电流相等,
输电线两端的电压为U线=220V-215V=5V,
输电线的电阻为R线===0.125Ω,
输电线上消耗的电能为W线=U线It=5V×40A×3×3600s=2.16×106J.
答:灯的实际功率95.5W,灯泡亮度将变暗;输电线的电流40A,电阻0.125Ω,消耗的电能2.16×106J.解析分析:(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据R=求出灯泡的电阻,再根据P=求出灯泡的实际功率,根据灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率分析灯泡亮度的变化.(2)根据I=求出通过输电线的电流,根据串联电路电压特点求出输电线分得的电压,再根据欧姆定律求出输电线的电阻,最后根据W=UIt求出在3h内输电线上消耗的电能.点评:本题考查电阻、电流、功率、电能等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是计算输电线路上消耗的电能以及消耗的功率,解题过程中还要注意单位的换算.