特高壓技術可以減小輸電過程中電能的損失。某發電站輸送的電功率爲1.1×105 kW ，輸電電壓爲1100 kV...

問題詳情：

特高壓技術可以減小輸電過程中電能的損失。某發電站輸送的電功率爲1.1×105 kW ，輸電電壓爲1100 kV，經變壓器降至220V供家庭用戶使用。小明家中有一個標有“220 V 2200 w"的即熱式水龍頭，其電阻爲R0，他發現冬天使用時水溫較低，春秋兩季水溫較高，於是他增加兩個相同的發熱電阻R和兩個指示燈（指示燈電阻不計）改裝了電路，如圖所示.開關S1，可以同時與a .b相連或只與c相連.使其有高溫和低溫兩檔。求：

（1）透過特高壓輸電線的電流；

（2）改裝前，若水龍頭的熱效率爲90%，正常加熱1分鐘提供的熱量；

（3）改裝後,水龍頭正常工作時高溫檔與低溫檔電功率之比爲4：1，請計算出高溫檔時的電功率。

【回答】

（1）200A（2）1.188×105J（3）4400W

【解析】

（1）根據題意知道，某發電站輸送的電功率爲1.1×105 kW ，輸電電壓爲1100 kV，由P=UI知道，透過特高壓輸電線的電流是： =10A；

（2）由知道，正常加熱1分鐘消耗的電能是：W=Pt=2200W×60s=1.32×105 J，

由知道，正常加熱1分鐘提供的熱量：Q=Wη=1.32×105 J×90%=1.188×105 J；

（3）因爲即熱式水龍頭標有“220 V 2200 W"，所以，R0 電阻是：，

由電路圖知道，當開關S與a、b相連時，電阻R與R0 並聯，電阻較小，由P=UI= 知道，此時電路的總功率最大，水龍頭處於加熱狀態，；當開關S與c相連時，R與R0 串聯，總電阻較大，總功率較小，水龍頭處於保溫狀態，，又因爲水龍頭正常工作時高溫檔與低溫檔電功率之比爲4：1，即，由此解得：R=R0 =22Ω，所以，高溫檔時的電功率是：=4400W。