Question

为改善休闲广场的照明，电力部门要在广场安装一盏规格为“220V 1000W”的碘钨灯，已知电控室的输出电压恒定为220V，所需电线总长为400m，所选用电线的电阻为每米1.65×10^-2Ω．
（1）电路中电线的电阻是多大；
（2）实际电路中，相当于碘钨灯与电阻R串联（如右图），则碘钨灯工作时，它的实际功率是多少？
（3）要减少电路中电线的功率消耗，写出一条可采取的措施．

Answer 1

分析：（1）导体的电阻在材料、横截面积相同的条件下，与导体的长度成正比，由此可求电线的电阻；
（2）先求出电路中的实际电阻，也就是将电线的电阻与碘钨灯的实际电阻求和，然后利用实际电压，求出电流，利用相关公式，求出灯泡的实际功率；
（3）要减少电路中电线的功率消耗，从影响电线消耗功率的因素（导体的电阻）上分析．

解答：解：（1）电路中电线的电阻：
R=1.65×10^-2Ω/m×400m=6.6Ω； 
（2）∵P=

U2

R

，
∴碘钨灯的电阻：
R_L=

U2

P

=

(220V)2

1000W

=48.4Ω，
实际电路中，相当于碘钨灯与电阻R串联，
R_总=R_L+R=48.4Ω+6.6Ω=55Ω，
电路电流I=

U

R总

=

220V

55Ω

=4A，
碘钨灯的实际功率：
P_实=I²R_L=（4A）²×48.4Ω=774.4W；  
（3）电路中电线要产生热量而消耗能量，功率为P=I²R可知：
因碘钨灯与电阻R串联；碘钨灯工作时的电流不能减小；
所以只能减小导线的阻值，又因导体的电阻与导体的材料，长度，横截面积有关，
所以增大电线的横截面积或换用电阻比较小的材料．
答：（1）电路中电线的电阻是6.6Ω；
（2）碘钨灯工作时，它的实际功率是774.4W；
（3）要减少电路中电线的功率消耗，可以增大电线的横截面积或换用电阻比较小的材料．

点评：本题目就是考查学生对实际功率的掌握程度，中间比较复杂，注意电线的电阻与灯是串联的．