Question

為改善休閑廣場的照明，電力部門要在廣場安裝一盞規(guī)格為“220V 1000W”的碘鎢燈，已知電控室的輸出電壓恒定為220V，所需電線總長為400m，所選用電線的電阻為每米1.65×10^-2Ω．
（1）電路中電線的電阻是多大；
（2）實(shí)際電路中，相當(dāng)于碘鎢燈與電阻R串聯(lián)（如右圖），則碘鎢燈工作時(shí)，它的實(shí)際功率是多少？
（3）要減少電路中電線的功率消耗，寫出一條可采取的措施．

Answer 1

分析：（1）導(dǎo)體的電阻在材料、橫截面積相同的條件下，與導(dǎo)體的長度成正比，由此可求電線的電阻；
（2）先求出電路中的實(shí)際電阻，也就是將電線的電阻與碘鎢燈的實(shí)際電阻求和，然后利用實(shí)際電壓，求出電流，利用相關(guān)公式，求出燈泡的實(shí)際功率；
（3）要減少電路中電線的功率消耗，從影響電線消耗功率的因素（導(dǎo)體的電阻）上分析．

解答：解：（1）電路中電線的電阻：
R=1.65×10^-2Ω/m×400m=6.6Ω； 
（2）∵P=

U2

R

，
∴碘鎢燈的電阻：
R_L=

U2

P

=

(220V)2

1000W

=48.4Ω，
實(shí)際電路中，相當(dāng)于碘鎢燈與電阻R串聯(lián)，
R_總=R_L+R=48.4Ω+6.6Ω=55Ω，
電路電流I=

U

R總

=

220V

55Ω

=4A，
碘鎢燈的實(shí)際功率：
P_實(shí)=I²R_L=（4A）²×48.4Ω=774.4W；  
（3）電路中電線要產(chǎn)生熱量而消耗能量，功率為P=I²R可知：
因碘鎢燈與電阻R串聯(lián)；碘鎢燈工作時(shí)的電流不能減�。�
所以只能減小導(dǎo)線的阻值，又因?qū)�體的電阻與導(dǎo)體的材料，長度，橫截面積有關(guān)，
所以增大電線的橫截面積或換用電阻比較小的材料．
答：（1）電路中電線的電阻是6.6Ω；
（2）碘鎢燈工作時(shí)，它的實(shí)際功率是774.4W；
（3）要減少電路中電線的功率消耗，可以增大電線的橫截面積或換用電阻比較小的材料．

點(diǎn)評(píng)：本題目就是考查學(xué)生對(duì)實(shí)際功率的掌握程度，中間比較復(fù)雜，注意電線的電阻與燈是串聯(lián)的．