7.电热器与一个阻值R=24欧的电阻串联后接在电压恒定的电源上,通电后电热器的实际功率为它的额定功率的1/9,电路上的电流为1安,若去掉电阻,将电热器直接接在电源上,则电热器的功率恰为额定功率。
求:(1)电热器与电阻串联工作时电阻两端的电压
。
(2)电源电压U。
(3)电热器的额定功率
。
综合题引导
学习了电功、电功率这一章后,除了要熟练掌握本章所学知识外,还要与前面所学的电学知识和热学知识紧密联系起来,解决一些综合性的实际问题。
[例1]有一只“220V 1000W”的电炉,接在220伏的电路上15分钟。问:(1)电炉放出的热量是多少焦?(2)用这个电炉烧水,若放出的热量75%被水吸收,可使1标准大气压下2千克初温为25℃的水温度升高到多少?(3)电炉消耗了多少电能?
分析:这是一道电学与热学的综合题,由于电炉在额定电压下工作,所以实际功率等于额定功率,电炉放出的热量可用
求出。水吸热后温度升高,可根据吸热公式
计算。再根据题中给出条件
,即可求出水升高的温度,从而求出水的末温。
解:(1)电炉放出的热量为:
。
(2)因为
,所以
,
,
,
。
因为在一个标准大气压下水沸腾时的温度为100℃,所以水温只能升高到100℃。
(3)电炉消耗的电能:
。

[例2]将标有“6V”字样的小灯泡L、定值电阻
、10伏的电源和滑动变阻器R′按图9-18所示连接,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为1A;按图9-19连接,当小灯泡正常发光时,电压表的示数为8伏,求小灯泡正常发光时的电阻和额定功率各是多少?

分析:欲求灯丝电阻,在知道灯泡额定电压的情况下,必须设法求出灯泡的额定电流
。由图9-18所示的并联电路可得到:
,
,由图9-19所示的串联电路可得到:
,这样可求出
,进一步可求出
。灯泡的额定电功率可根据
或
来求。
解:由图9-19得:
,
。
由图9-18得:
,
,
所以
,
,
。
。