小明同学对某居民小区进行用电情况调查,该小区家用空调的总额定功率为7.26kw,其他用电器总额定功率为4.84kw,如图是该小区供电线路的示意图.已知从供电电源到用户的两根输电线的总电阻为0.2Ω,假设用户得到的电压始终是220V.试求:
(1)当居民小区的空调都不工作,而其他用电器都正常工作时,则其它用电器的总电阻是多少?通过输电线的电流是多少?输电线因发热损失的电功率是多少?
(2)若居民小区所有用电器都正常工作2h,则输电线上消耗的电能是多少?
解:(1)其它用电器的总电阻是R总===10Ω,
通过输电线的电流是I===22A,
输电线因发热损失的电功率是P损=I2R线=(22A)2×0.2Ω=96.8W.
答:其它用电器的总电阻是10Ω,通过输电线的电流是22A,输电线因发热损失的电功率是96.8W.
(2)工作时间t=2h=7200s,总功率P=4840W+7260W=12100W,
通过输电线上的电流I1===55A,
输电线上消耗的电能E=W=I12R线t=(55A)2×0.2Ω×7200s=4.356×106J.
答:输电线上消耗的电能是4.356×106J.
(1)已知其他用电器总额定功率和额定电压,根据公式R=可求其它用电器的总电阻.
已知输电线的电阻和两端的电压,根据公式I=可求通过输电线的电流.
根据公式P=I2R可求输电线因发热损失的电功率.
(2)先计算所有用电器的总功率,再利用公式I=求出输电线上的电流,最后利用公式E=W=I2Rt求出输电线上消耗的电能.
点评:本题考查电阻、电流、功率、电能等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是计算输电线路上消耗的电能以及消耗的功率,解题过程中还要注意单位的换算.
学习好物理的十大方法:因果(条件记忆法:如判定使用左、右手定则的条件时,可根据由于在磁场中有电流,而产生力,就用左手定则;若是电力在磁场中运动,而产生电流,就用右手定则。