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?
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?
(1)其它用电器的总电阻是R总=
=U2 P其他
=10Ω,(220V)2 4840W
通过输电线的电流是I=
=U R总
=22A,220V 10Ω
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=
=P U
=55A,12100W 220V
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.
答案解析:(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.U2 P
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.U R
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.P U
考试点:电功率的计算;物理量的单位及单位换算;欧姆定律的应用;电功的计算;电能的输送.
知识点: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.