问题
问答题
一天,小明注意到家中的灯泡比平常亮,猜测可能是电压超过了220 V,为了证实他的猜测,他做了如下实验:关闭家中其他用电器,只开一盏“220 V 100 W”的电灯,观察到家中标有“3000 R/kWh”字样的电能表在20 min内转盘转了121转.
(1)这盏灯的电阻多大?(不计温度对灯丝电阻的影响)
(2)在20 min时间内这盏灯消耗的电能是多少?
(3)小明家此时的实际电压是多少?
(4)为使这盏灯能正常发光,应串联一个多大的电阻?
答案
(1)这盏灯的电阻R=
=U2 P
=484Ω.(220V)2 100W
(2)在20min时间内这盏灯消耗的电能W=
KW•h=121 3000
×3.6×106J=1.452×105J,121 3000
(3)实际功率是P=
=W t
=121W.1.452×105J 20×60s
由P=UI=
得,实际电压可表示为U2=PR,U2 R
即:U=
=242V.PR
(4)若使灯泡正常发光,灯泡两端的电压为220V需串联一个电阻R;
则:加在R两端的电压UR=242V-220V=22V,
IR=
=P U
=100W 220V
A,5 11
R=
=UR IR
=48.4Ω;22V
A5 11
所以应串联一个48.4Ω的电阻.
答:(1)这盏灯的电阻为484Ω;
(2)20min内灯消耗的电能是1.452×105J;
(3)电灯上的实际电压为242V;
(4)如果让使灯正常发光,应串一48.4Ω的电阻.