山区某工地施工时,照明电路需用导线从离工地250米处的电源引来,工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明,所用导线的电阻为每米0.018欧,如果电源两端的电压为220

问题描述:

山区某工地施工时,照明电路需用导线从离工地250米处的电源引来,工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明,所用导线的电阻为每米0.018欧,如果电源两端的电压为220伏,且保持不变,试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率.(计算时不考虑灯丝电阻的变化,数值只取整数,小数可四舍五入)

(1)由P=

U2
R
可得,灯泡的电阻R1=
U2
P1
=
(220V)2
100W
=484Ω,R2=
U2
P2
=
(220V)2
200W
=242Ω;
由并联电路的特点
1
R
=
1
R1
+
1
R2
,得两灯泡的并联电阻:
1
R
=
1
484Ω
+
1
242Ω
,得:R≈161Ω;
(2)导线电阻R线=0.01 8Ω/m×250m×2=9Ω;电路总电阻R=R+R线=161Ω+9Ω=170Ω;
(3)电路总电流I=
220V
170Ω
≈1.29A;
(4)导线上消耗的功率为:P线=I2R线=(1.29A)2×9Ω≈15W;
灯泡电压U=U-IR线=220V-1.29A×9Ω=208.39V,
灯泡的实际功率P1=
U 2并
R1
=
(208.39V)2
484Ω
≈90W,P2=
U 2并
R2
=
(208.39V)2
242Ω
≈179W.
答:照明时导线上所消耗的功率是15W;每只灯泡实际所消耗的功率分别为90W与179W.