题目内容
(6分)某建筑工地从相距1000m处的220V电源线上引来两根相同的导线作为乙地照明用电源,并在工地安装了一只合适的标有“3000R/kwh”单相电能表,当接入1盏标有“220V 500W”的白炽灯时发现灯的亮度较暗,检查员为确认灯泡两端的实际电压和导线电阻,做了这样的测试:让这盏灯发光,发现45s内电能表转盘恰好转过12圈(灯泡电阻保持不变,电压对电能表记录没有影响),试求:
(1)灯泡发光的实际功率;
(2)加在灯泡两端的实际电压;
(3)1km长导线的电阻值。
(1)320W ;(2)176V;(3)12.1Ω/km
【解析】
试题分析:(1)根据电能表转的圈数求出灯消耗的电能,然后由功率公式求出灯泡的实际功率.
电灯消耗的电能W=12R /(3000R/kW•h)=0.004kW•h=1.44×104J,(要注意单位)
灯泡的实际功率P实=W/t=1.44×104J/45s=320W,
(2)由题意知,灯泡的额定电压是220V,额定功率是500W,由电功率的变形公式R= U2/P求出灯泡电阻,已经求出灯泡的实际功率,由电功率公式P= U2/R的变形公式U=
求出灯泡的实际电压.
(2)灯泡电阻RL=U2/P=(220V)2/500W=96.8Ω,
加在灯泡两端的实际电压U实=
=
=176V
(3)由电功率的变形公式I= P/U求出流过灯泡的电流,由串联电路特点求出导线上损失的电压,
最后由欧姆定律求出导线电阻.
导线电流I=P实/U实=320W/176V=
A
导线上损失的电压U线=U-U实=220V-176V=44V,
导线总电阻R总=U线/I=
=24.2Ω
1km长导线的电阻R线=24.2Ω/2=12.1Ω,(导线有两根,一根火线,一根零线)
考点:电功率的计算;欧姆定律的应用,串联电路分压的特点