问题 问答题

李明得到一个国外生产的电热暖手器,铭牌表示额定值的字样中,能看清楚的只有“24W”这几个字.为了能正确使有该用电器,他把一只标有“600Ω,0.4A”的定值电阻与电热暖手器和开关串联起来,连接到家庭照明电路中,然后进行如下实验观察:将开关接通后,电能表转盘转动137r(圈)恰好用了100s;断开开关后,电能表转盘在1min内恰好转了80r;观察电能表上标有3000r/(kW•h)字样;他在做实验的时间内,家中其他用电器的使用情况没有变化.请根据以上数据,计算电热暖手器的额定电压是多少?

答案

接通开关时,电能表测出的是家中所有用电器在100s内消耗的总电能:

W'=137×

1
3000
kW•h=
137
3000
kW•h.

断开开关后,电能表测出的是李明家其他用电器在60s内消耗的电能:

W=80×

1
3000
kW•h=
80
3000
kW•h.

断开开关前的功率为:P'=

W′
t′
=
137
3000
kW•h
100
3600
h
=1.644kW=1644W,

断开开关后的功率为:P=

W
t
=
80
3000
kW•h
60
3600
h
=1.6kW=1600W,

所以,定值电阻和暖手器的总功率为:P=P'-P=1644W-1600W=44W,

定值电阻和暖手器的总电阻为:R=

U2
P
=
(220V)2
44W
=1100Ω,

电热暖手器的电阻为:R=R-R=1100Ω-600Ω=500Ω,

所以,电热暖手器的额定电压为:U=

PR
=
24W×500Ω
≈109V.

单项选择题
单项选择题