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某建筑工地从相距1000m处的220V电源线上引来两根相同的导线作为乙地照明用电...

某建筑工地从相距1000m处的220V电源线上引来两根相同的导线作为乙地照明用电源,并在工地安装了一只合适的标有“3000R/kwh”单相电能表,当接入1盏标有“220V 500W”的白炽灯时发现灯的亮度较暗,检查员为确认灯泡两端的实际电压和导线电阻,做了这样的测试:让这盏灯发光,发现45s内电能表转盘恰好转过12圈(灯泡电阻保持不变,电压对电能表记录没有影响),试求:

(1)灯泡发光的实际功率;

(2)加在灯泡两端的实际电压;

(3)1km长导线的电阻值。

 

(1)W=1.44×104 J, P=320W(2)RL =96.8Ω  ,U=176V (3)R线=24.2Ω , 12.1Ω/Km 【解析】根据电能表转的圈数求出灯消耗的电能,然后由功率公式求出灯泡的实际功率. 由题意知,灯泡的额定电压是220V,额定功率是500W,由电功率的变形公式R=U2/P 求出灯泡电阻;已经求出灯泡的实际功率,由电功率公式P=U2 /R 的变形公式U= 求出灯泡的实际电压.由电功率的变形公式I=P /U 求出流过灯泡的电流,由串联电路特点求出导线上损失的电压,最后由欧姆定律求出导线电阻.(1)电灯消耗的电能W=1kW•h /3000R ×12R=0.004kW•h=1.44×104J, 灯泡的实际功率P实=W/ t =1.44×104J/ 45s =320W, (2)灯泡电阻RL=U 2/P =(220V)2/ 500W =96.8Ω, 加在灯泡两端的实际电压 U实=  = =176V, (3)导线电流I=P实 /U实 =320W 176V ≈1.8A, 导线上损失的电压U线=U-U实=220V-176V=44V, 导线总电阻R总=U线/ I =44V/ 1.8A ≈24.4Ω, 1km长导线的电阻R线=24.4Ω/2 =12.2Ω,
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