内容正文:
远距离输电的计算
我国家庭电路的电压为220V,但输电设备的输出电压在240V~250V之间。从输电设备到家庭之间的导线比较长,电阻不能忽略,会分得一部分电压。
例1.如图所示是某小区供电设备向居民楼输电示意图。供电设备提供的电压保持不变。通过输电线向较远的用户输电,如图所示输电线上的总电阻R0=0.2Ω,闭合开关S,用户用电器两端的实际电压为220V,用户得到的总功率为22kW,求:
(1)输电线上的电流;
(2)供电设备提供的电压;
(3)若将输电线改为超导输电线,在保证用电器能正常工作,用户得到总功率不变的情况下与原来相比,每天节省的电能可供一个额定功率P=800W的电饭煲正常工作多少天?(假设电饭煲每工作2小时)
解析:(1)
(2)U0=IR0=100A×0.2Ω=20V,U=U1+U0=20V+220V=240V
(3)输电线损失的功率:P0=I2R0=(100A)2×0.2Ω= 2000W=2kW
每天节省的电能:W0=P0t0=2kW×24h=48kW·h
电饭煲每天消耗的电能:W=Pt=0.8kW×2h=1.6kW·h
例2.(2020年河北中考)小明在离家不远处施工,临时用导线将电水壶和电水龙头(打开几秒后就能流出热水)接入家中电能表(3000r/kW·h),如图所示。电水壶的规格为“220V 1210W”,电水龙头的规格为“220V 2420W”,当电路中单独使用电水壶烧水时,铝盘转动110r,用时120s。在电路中单独使用电水龙头洗漱时,用了180s。导线、电水龙头和电水壶的电阻不随温度变化。求:
(1)电水壶和电水龙头的电阻;
(2)导线的电阻;
(3)在洗漱时,导线上产生的热量。
解析:(1)
(2)使用电水壶消耗电能:
电路总功率:
电水壶和导线总电阻:
导线电阻:R0=R总-R壶=44Ω-40Ω=4Ω
(3)用水龙头洗漱时,电路中的电流:
导线上产生的热量:
学科网(北京)股份有限公司
$$