冬季,養雞場為了提高產蛋量,夜間需要在雞舍裡用電熱器加熱並用燈泡照明,白天需要在雞舍裡用電熱器加熱,不需要用燈...
問題詳情:
冬季,養雞場為了提高產蛋量,夜間需要在雞舍裡用電熱器加熱並用燈泡照明,白天需要在雞舍裡用電熱器加熱,不需要用燈泡照明.小陽根據上述要求設計了一種加熱照明裝置,這個裝置的電路圖如圖所示,電阻R1和R2是兩個用來加熱且阻值不變的電阻絲,燈L是標有“220V 160W”的照明燈泡,開關S1、S2的通斷只有兩種狀態,一種是同時斷開,另一種是同時閉合.該裝置從早晨7:00至17:00處於白天工作狀態,連續正常工作10h,這段時間內電流表的示數為4.4A,電阻R1的電功率為P1,電阻R2的電功率為P2,電路的總電功率為P;該裝置從17:00至第二天早晨7:00處於夜間工作狀態,連續正常工作14h.已知:電源兩端的電壓U恆為220V, =
求:(1)總電功率P;
(2)電阻R2的阻值;
(3)從早晨7:00到第二天早晨7:00的24h內,該加熱照明裝置共消耗電能多少千瓦時?
【回答】
【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】(1)由題知,白天工作時兩開關應同時斷開,則R1與R2串聯,電流表測電路中電流,由P=UI計算總功率;
(2)先計算兩電阻串聯的總電阻,已知兩電阻的功率比,根據P=I2R列式計算R2的阻值;
(3)從早晨7:00到第二天早晨7:00,照明燈只在17:00至第二天早晨7:00處於夜間工作狀態時發光,由題知此時兩開關同時閉合,由圖知此時L與R1並聯,由W=Pt計算燈泡消耗電能;
由P=計算R1消耗功率;由W=Pt計算R1消耗電能;
【解答】解:
(1)由題可知,白天工作狀態下不需要照明,開關同時斷開,由圖可知此時R1與R2串聯,電流表測電路中電流,
由P=UI可得此時電路的總功率:
P=UI=220V×4.4A=968W;
(2)由I=可得兩電阻串聯的總電阻:
R=R1+R2===50Ω,
由P=I2R有:
===,
聯立兩式解得:R1=10Ω,R2=40Ω;
(3)從早晨7:00到第二天早晨7:00的24h內,照明燈只在17:00至第二天早晨7:00處於夜間工作狀態時發光,
由題知,此時兩開關同時閉合,由圖知此時L與R1並聯,所以照明燈工作時間t=14h,
U=U1=UL=220V,所以燈泡正常發光,
由W=Pt可得燈泡消耗電能:WL=P額t=0.16kW×14h=2.24kW•h,
R1消耗功率:P1===4840W=4.84kW,
此段時間R1消耗電能:W1=P1t=4.84kW×14h=67.76kW•h
該裝置白天工作狀態時間t′=10h,
消耗電能:W=Pt=0.968kW×10h=9.68kW•h
所以從早晨7:00到第二天早晨7:00的24h內,該加熱照明裝置共消耗電能:
W總=WL+W1+W=2.24kW•h+67.76kW•h+9.68kW•h=79.68kW•h.
答:(1)總電功率P為968W;
(2)電阻R2的阻值為40Ω;
(3)從早晨7:00到第二天早晨7:00的24h內,該加熱照明裝置共消耗電能79.68kW•h.
知識點:電功率
題型:計算題
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