Question

【题目】甲、乙两地相距40km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω．现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，枪修员进行了如下操作：在甲地利用电源（电压恒为6v）、定值电阻Ro（阻值为20Ω）、电压表（量程为0～3V）以及开关等与输电线组成了一个检测电路（如图所示，电压表未画出）：闭合开关后，电压表示数为2V；解答如下问题：

（1）根据题意判定电压表的连接位置，将它接入检测电路；

（2）计算出短路位置离甲地的距离。

Answer 1

【答案】甲地；25

【解析】解：

（1）由题知，输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，在甲地利用图中的检测电路进行检测；甲地是电源所在位置，电阻R0与导线电阻R线串联；要确定短路位置，需要测出甲地到短路位置两输电线串联的总电阻，电压表应测导线的总电压，所以电压表应接在甲地两点之间，如下图：

；

（2）由题知，闭合开关后，电压表示数为2V，即U线=2V，

由串联电路的电压特点可得，电阻R0两端的电压：U0=U﹣U线=6V﹣2V=4V，

因串联电路的电流处处相等，

则电路中的电流：

I===0.2A，

由I=可得，甲地到短路位置两输电线的总电阻：

R线===10Ω，

根据题意可得，甲地到短路位置两输电线的总长度：L==50km，

因两条输电线是并排架设的，

所以短路位置离甲地的距离：s=L=×50km=25km。