第三节 电功和电功率
对于纯电阻电路电功率公式的灵活运用
例1为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半,应采取下列哪些措施.( )
A、保持电阻不变,使电流减半
B、保持电阻不变,使电压减半
C、保持电炉两端电压不变,使其电阻减半
D、使电压和电阻备减半
分析解答:电炉是纯电阻电器,电功率可表示为:
电阻一定时,使电流减半,由 知,电功率减为原来的1/4,可见A错;同理,使电压减半,由 知,电功率也为原来的1/4,故B错.
当电压不变,电阻减半时,由 知,电功率变为原来的2倍,可见C错.
由 知,当 和 各减半时,电功率变为原来的1/2,可见D正确.
答:正确答案为D.
注意:本题中,当电阻不变,电压减半时,由 知,通过电炉的电流也减半;当电阻不变,电流减半时,由 知,加在电炉两端的电压也减半.根据 知,A、B均错误.
关于用电器正常工作时的有关物理量的求解
例2 灯 与电动机D并联,灯 上标有200W字样,电动机D上标有2000W字样,当电源两端A、B加上220V电压时,灯和电动机均正常工作,求:电灯正常工作时的电阻.
分析解答:因为电灯是纯电阻用电器,所以电灯正常工作时的功率可表示为 ,灯正常工作时 =200W,根据 知,只要求出灯正常工作时的电流,即可求出电灯正常工作时的电阻.对电路所有用电器,利用 可求得电路中的电流强度.
整个电路用电器正常工作的总功率为:
,由于电压 =220V.
根据 得,电路中的电流强度
对灯 由 得灯正常工作时的电阻
即灯正常工作时的电阻为 。
远距离输电为什么必须采用高压
例3 问题:远距离输电为什么必须采用高压?
分析解答:设施送的电功率为 且保持不变,输送电压为 ,输电导线的总电阻为 .不管输电线路末端有何种用电器, 总成立,所以,由 可得输电线上的电流强度 ,由于电流的热效应,在输电导线上发热损耗的功率为
当 、 一定时, 越大, 越小,故为减小输电线上的热损耗,必须采用高压输电.