Question

【题目】冬季，养鸡场为了提高产蛋量，白天在鸡舍里用电热器加热，夜间用电热器加热并用灯泡照明。小阳根据上述要求设计了一种如图所示的加热照明装置。电热丝电阻R2=3R1，灯 L 是阻值为 220 Ω 的照明灯泡（均不考虑电阻随温度的变化）。开关 S1、 S2 的通断只有两种状态：同时断开或同时闭合。该装置从早晨 7:00 至 17:00 处于白天工作状态，这段时间内电流表的示数为 5.5 A；从 17:00 至第二天早晨 7:00 处于夜间工作状态。电源电压 U恒为 220 V。 求：

（1）电阻 R2 的阻值；

（2）该装置处于夜间工作状态时，电流表的示数；

（3）该加热照明系统工作一个月（30天）耗电多少千瓦时？

Answer 1

【答案】（1）30 Ω （2）23A （3）2488.2kWh

【解析】

解答：(1)两开关断开时,R1与R2串联，电路为白天工作状态，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以,由I可得：R1+R2 ＝ ＝40Ω①又因②由①②可得：R1 ＝10Ω,R2 ＝30Ω；(2)两开关闭合时,灯泡L与R1并联，电流表测干路电流，电路为夜间工作状态，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表的示数：IA ＝IL+I1 ＝+ + ＝23A，(3)一天内白天工作时间t1 ＝10h,白天工作的电功率P1 ＝UI ＝220V×5.5A ＝1210W ＝1.21kW，晚间工作的时间t2 ＝14h,晚间工作的电功率P2 ＝UIA ＝220V×23A ＝5060W ＝5.06kW，由P可得，一个月内消耗的电能：

W ＝(P1t1+P2t2)×30 ＝(1.21kW×10h+5.06kW×14h)×30 ＝2488.2kWh，