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為1.1×105 kW ,輸電電壓為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為1.1×105 kW ,輸電電壓為1100 kV,經變壓器降至220V供家庭用户使用。小明家中有一個標有“220 V 2200 w"的即熱式水龍頭,其電阻為R0,他發現冬天使用時水温較低,春秋兩季水温較高,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.使其有高温和低温兩檔。求:
(1)通過特高壓輸電線的電流;
(2)改裝前,若水龍頭的熱效率為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温檔與低温檔電功率之比為4:1,請計算出高温檔時的電功率。
【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為1.1×105 kW ,輸電電壓為1100 kV,由P=UI知道,通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)因為即熱式水龍頭標有“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,水龍頭處於保温狀態, ,又因為水龍頭正常工作時高温檔與低温檔電功率之比為4:1,即 ,由此解得:R=R0 =22Ω,所以,高温檔時的電功率是:=4400W。
知識點:電能 電功
題型:計算題
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