电给我们的生活中带来了极大的方便,但使用不当也会造成危险.小明家电能表的几个重要参数如表1所示,电线允许通过的最大电流为15A,家中已有用电器的总功率为2200W,最近又准备购买一台电热水器,性能指标如表2所示,这种电热水器是否适合他家使用呢?小明对这个问题进行了认真地研究.
表1
220V 20A 3000r/kW•h |
额定电压 | 220V |
额定功率 | 2000W |
容 量 | 12 L |
(2)其次他计算出:如果安装了这台电热水器,家中所有用电器同时工作时的最大电流将达到______A,电线______(填“能”或“不能”)承受.
(3)通过对以上问题的研究,你认为如果他家购买了这台热水器,在使用时应该采取什么措施?请你为他家提出一点建议.
(4)请你算一算:按照当地0.55元/kW•h的电费标准,这台电热水器每天正常工作1h,一个月就需交纳电费多少元?(每月按30天计)
(1)电能表允许接入的总功率:P=UI=220V×20A=4400W,
所有用电器同时工作时的总功率:P总=2200W+2000W=4200W,
因为P总<P,所以没有超过电能表的负荷;
(2)由P=UI得:I=
,P U
则家中所有用电器同时工作时的最大电流:I=
=P U
≈19.1A,4200W 220V
因为19.1A>15A,所以家中所用的电线不能承受;
(3)因为同时使用的用电器越多,则总功率就越大,总电流就越大,所以解决的办法是家中的用电器不要同时使用;
因为电线允许通过的电流与电线的粗细有关,电线越粗则允许通过的电流越大,所以还有一个解决办法就是更换家庭电路所有的电线;
(4)电热水器一个月消耗的电能:W=P热水器t=2kW×1h×30=60kW•h,
则一个月需交纳的电费:60kW•h×0.55元/kW•h=33元.
答:(1)没有超过电能表的负荷;
(2)19.1,不能;
(3)家中的用电器不要同时使用;更换家庭电路所用的电线;
(4)小明家一个月需多交纳33元电费.