AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线,它们并行地埋设在相距2km的甲、乙两地之间.由于两导线之间某处的绝缘外皮受到损伤,而发生了漏电现象(即相当于两根导线之间在漏电处连接了一个电阻.为了确定漏电处的位置,维修人员做了以下测量:(1)在甲地将两端电压恒为90V的电源的两极分别接在A、C两端,此时在乙地用内电阻很大的电压表测得B、D两端电压为72V.(2)在乙地将两端电压恒为100V的电源的两极分别接在B、D两端,此时在甲地用同一型号的电压表测得A、C阳端的电压为50V.如果AB和CD导线每千米电阻值为2Ω,请你根据以上测量结果计算漏电处距甲地多远?绝缘皮破损处的漏电电阻是多大?

问题描述:

AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线,它们并行地埋设在相距2km的甲、乙两地之间.由于两导线之间某处的绝缘外皮受到损伤,而发生了漏电现象(即相当于两根导线之间在漏电处连接了一个电阻.为了确定漏电处的位置,维修人员做了以下测量:
(1)在甲地将两端电压恒为90V的电源的两极分别接在A、C两端,此时在乙地用内电阻很大的电压表测得B、D两端电压为72V.
(2)在乙地将两端电压恒为100V的电源的两极分别接在B、D两端,此时在甲地用同一型号的电压表测得A、C阳端的电压为50V.
如果AB和CD导线每千米电阻值为2Ω,请你根据以上测量结果计算漏电处距甲地多远?绝缘皮破损处的漏电电阻是多大?

根据题意画等效电路图,如图答1、图答2所示.
因为已知每1km导线的电阻为2Ω,所以2km导线的电阻为4Ω,设MN为漏电处,漏电电阻为R,AM和CN电阻均为r,则MB和ND电阻均为4-r.
依题给条件(1)可列方程:72=

90
R+2r
R,
依题给条件(2)可列方程:50=
100
R+2(4−r)
R,
解得r=0.8Ω,R=6.4Ω.
已知每1km导线电阻为2Ω,故0.8Ω对应的长度为0.4km,即漏电处距甲地0.4km.
答:漏电处距甲地0.4km;绝缘皮破损处的漏电电阻为6.4Ω.
答案解析:根据题意画出电路图,电压表测漏点处电阻两端的电压;由图可知电路相当于三个电阻串联,根据串联电路电阻特点求出总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流和漏电电阻两端的电压,即电压表的示数,据此分别列出两个方程,解方程即可.
考试点:电路图设计.
知识点:本题考查了串联电路的电阻、电流特点和欧姆定律的应用;解决本题的关键:一是明白电压表测得是漏电电阻两端的电压,二是知道电路相当于三个串联.