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如图所示线路的电压U=220V,每条输电线的电阻r=5欧,电炉A的电阻R=100欧,求电炉A上的电压和它所消耗的功率.如

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解决时间 2021-07-28 19:51

如图所示线路的电压U=220V,每条输电线的电阻r=5欧,电炉A的电阻R=100欧,求电炉A上的电压和它所消耗的功率.如果再并联一个阻值相同的电炉B,两个电炉上的电压和每个电炉消耗的功率各是多少?

我想问第二个问:(两个电炉上的电压和每个电炉消耗的功率各是多少?)
我如此解答有什么错?

根据并联电路,电压处处相等,即Rb的电压为220V 其功率P=(U^2)/Rb=220*220/100=484W
Ra+2r=220 又因为Ra和两个r串联,U=IR ,Ra:r:r=20:1:1 ,
U=200V ,其功率 P==(U^2)/Ra=220*220/100=484W

我如此解法有何错?
最佳答案

你的解法有误,电炉上的电压并不会等于220V,因为两个r上会产生压降.
开关S断开时,Ra上的电压=【220/(5+5+100)】*100=200(V) 所以其功率为200*200/100=400(W)
开关S闭合时,Ra上的电压=Rb上的电压=【220/(5+5+50)】*50=183.33(V)
所以两个电炉的功率都为183.33*183.33/100=336.0988(W)
(注:计算式中的“50”来由是:两个100欧姆电炉的电阻并联后的电阻值,这里用算式不好表达,所以就直接口算出来50进入计算式了.)
以上是理论上计算,如果你说的电炉电阻100欧姆是指冷态电阻,实际上通电发热后,其电阻会稍稍变大而使功率稍有降低.
再问: 可是, 不是说并联电路电压处处相等么? 是我理解错了么? 还是......?
再答: 你的理解确实有误,这个电路并非单纯的串联或者并联电路。 在开关闭合的时候,Ra和Rb确实是并联的,所以Ra和Rb上的电压是相等的都是183.33V, 但线路电阻的两个r和Ra(或者和Rb)之间都是串联的。所以220V电压由r和Ra进行分压。 通俗的说,电压并没有直接加到电炉上,而是先经过了r再到R,电流也是先流过了r再流向R的,所以r和R之间是串联。明白了吗?


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