【答】(1)圖A是因為家用電器總功率太大; 圖B是由于泄漏造成的; (2)①同時連接兩臺電熱水器時,實際電熱水器可以正常工作; ②6050W; ③電熱水器組消耗最大功率時電路是安全的。SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【分析】SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)家庭電壓電流過大的原因有兩個:漏電和總功率過大。 圖A:家用電器的總功率等于每臺家用電器的功率之和。 并聯(lián)的家用電器越多,總功率就越大。 根據(jù)公式P=UI,電壓會特別大; 圖B:金屬部分連接火線和零線,產(chǎn)生漏電,電壓直接通過電線,由于電線內(nèi)阻較小,導(dǎo)致電壓過大。SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)①由P=UI可得電熱水器正常工作時的電壓:SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
I1=SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=5A。SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由于串聯(lián)電路中的總電流等于各分電流之和,因此電熱水器正常工作時R0兩端的電流為:SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
U0=UU電熱水器=220V-200V=20V,SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
電路總電壓:SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
我=SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=10A,SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由于并聯(lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和,故正常工作的電熱水器數(shù)量為:SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
n1=SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=2,SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
即同時連接兩臺電熱水器時家庭電路電流過大,實際電熱水器即可正常工作。SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
② 由 I=SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由此可得電熱水器的電阻值為:SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
R電加熱=SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=40Ω。SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
假設(shè)n臺電熱水器正常工作,電熱水器組消耗的電功率最大家庭電路電流過大,因為并聯(lián)電路中總內(nèi)阻的倒數(shù)等于各部分內(nèi)阻倒數(shù)之和,故電加熱器的總內(nèi)阻為:SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
R 總計 =SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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。SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由于串聯(lián)電路中的總內(nèi)阻等于各部分內(nèi)阻之和,因此電路中的電壓為:SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
我=SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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,SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
電加熱器消耗的總電量:SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
P 總計 = I2R 總計 = (SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
) 2×SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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什么時候SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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=2Ω,即n=20時,電熱水器總功率最大,最大值為:SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
P 總計 =SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=6050W;SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
③當電熱水器消耗最大功率時,電路中的電壓:SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
我=SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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=55A,SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
因為55A<60A,電熱水器耗電最大時電路是安全的。SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
答:(1)圖A是由于家用電器總功率過大造成的; 圖B是由于泄漏造成的;SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)①同時連接兩臺電熱水器時,實際電熱水器可以正常工作;SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
②同時連接20臺電熱水器時,電熱水器組消耗的電力最大,最大功率為6050W;SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
③電熱水器耗電最大時電路是安全的。SwW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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