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探究家庭电路中电流过大的原因
第二节
家庭电路的组成
复 习
我国城乡许多地区进行家庭供电线路的改造,主要内容是把电线换成更粗的,电能表换成标定电流更大的,请你说一说这种改造的必要性。
想想议议
根据P =UI,可以得到
家庭电路中的电压是一定的,U = 220 V,
所以 用电器总电功率P 越大,电路中的电流 I 就越大。
1.家庭电路中的总功率:
P = P1+ P2 + …+ Pn
2.用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
3.用电器的总功率过大的危害
根据焦耳定律Q=I Rt可知,电流过大,产生的热量容易引发火灾。
2
1.小明观察到自家电能表上标有“220 V 10 A”字样,请你帮他分析一下:
(1)该电能表允许安装用电器的最大功率应是 多少?
(2)他家已经安装了500 W洗衣机、200 W电 视机、100 W电冰箱各1台,以及19 W节能灯6只, 他还能再安装一台功率为1 200 W的空调吗?
练一练
2.炎炎夏日即将来临,明明家新购置了一台
1 kW的空调。已知他家原有用电器的总功率是
1 020 W,电能表上标有“220 V 10 A”的字样。请
你通过计算说明:
(1)使用这台空调时,通过它的电流是多少?
(2)从安全用电的角度考虑,明明家的电路
是否允许安装这样一台空调?
解 (1)空调接入家庭电路使用,电压为220 V。
练一练
I1 = = ≈ 4.55 A
P1
U
103 W
220 V
I=I1 +I2=4.55 A+4.64 A=9.19 A
< 10 A
> 2 020 W
P =P1+P2=1 000 W +1 020 W=2 020 W
② 计算用电器的总功率是否超过电能表允许使用的最大功率
(2)多种解题方法:
① 计算同时使用所有用电器时的总电流是否超过10 A。
P0=UI0=220 V×10 A=2 200 W
I2 = = ≈ 4.64 A
P2
U
1 020 W
220 V
所以,从安全用电的角度考虑,可以安装这样一台空调。
有时候家庭电路中用电器的总功率并不是很大,但是也会产生电流过大的现象,你认为原因可能是什么?
二、短路对家庭电路的影响
想想议议
短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。
你知道形成家庭电路中短路的原因是什么吗?
家庭电路中短路很容易造成火灾。
由于改装电路时不小心、或绝缘皮破损或老化等原因使火线和零线直接连通。
二、短路对家庭电路的影响
为了防止电路中电流过大,发生危险,电路中常常要安装保险丝,以保护用电器或人身安全。
二、短路对家庭电路的影响
各种保险丝
1.材料:铅锑合金
保险丝的电阻比较大,熔点比较低
观察保险盒和闸刀开关上的保险丝
三、保险丝的作用
观察演示实验
三、保险丝的作用
你知道保险丝是如何起到“保险”作用的吗?
2.电路中电流过大时,保险丝熔断,自动切断电路,起到保护作用。
3.保险丝应串联在电路中
三、保险丝的作用
注意:不能用铁丝或铜丝作保险丝 。
熔丝(保险丝 )
我是由特殊材料--铅锑合金制成的,铅锑合
金的电阻率较 ( ),熔点较( )。我有点脆弱。
我有献身精神,当有过大的电流通过时,我会产生较
多的 ( ),我的温度达到( ),我就会( ),
自动切断电路,起到保险作用(避免因电路过热而损
坏家庭电路或引发火灾)。
我掌控整个家庭电路的安全,我应在( ) 路上落户。
大
低
热量
熔点
熔断
干
保险丝(装在保险盒里)
工作原理:
当电路中有过大电流通过,保险丝上产生较多的热量,使它的温度达到熔点而熔断,自动切断电路,起到保险作用。
保险丝的规格
1、保险丝的规格用额定电流来表示
直径
(毫米) 额定电流
(安) 熔断电流
(安) 直径
(毫米) 额定电流
(安) 熔断电流
(安)
0.28 1 2 1.25 7.5 15
0.40 1.5 3 1.51 10 20
0.52 2 4 1.98 15 30
0.60 2.5 5 2.78 25 50
0.98 5 10 3.14 30 60
2、保险丝越粗,额定电流和熔断电流就越大
3、熔断电流是额定电流的2倍
提醒
1、我们在选择熔丝时,应使它的额定电流等于或略大于电路中的最大正常工作时的电流。我们在选择熔丝时,应使它的熔断电流与电能表的最大工作电流相当。如10安的电能表应配用熔断电流为10安的熔丝。
2、电路发生故障有时会导致熔丝熔断,更换熔丝后,首先应检查导致熔丝熔断的原因(电流过大的原因:功率过大;短路),在排除故障后才能合上闸刀开关,恢复供电。
3、安装家庭电路中熔丝时,千万不要用铜丝、铁丝代替,因为铜丝、铁丝的熔点高,在电流过大时不易熔断,起不到保护电路的作用。
家中的保险丝烧断了,怎么办?
1、断开家中总开关
2、查找并排除故障
3、更换相同规格的保险丝
4、合上总开关
歨骤:
注意:
要用相同规格的保险丝更换
更不能用铁丝、铜丝代替保险丝
单刀开关
4.新型保险装置:空气开关
空气开关
住宅配电箱
三、保险丝的作用
怎样选购保险丝?
方法:
⑴电能表的参数:220V 20A
保险丝选用额定电流为20A的
②用电器总功率:P=P1+P2+P3+….
保险丝选用额定电流略大于P/220V
课堂小结
家庭电路中电流过大的原因有两个,一是电路发生短路,二是电路中用电器的总功 率过大。
保险丝是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制作的。把保险丝或空气开关接在 电路中,可以保证电路中的电流过大时,自动切断电路,起到保险的作用。
小芳家中有40W的节能灯两个,25W的白炽灯两盏,150W的电视机一台,650W的洗衣机一台,她家用的电能表允许通过的最大电流为5A。小芳家的用电器可以同时使用吗 若再购置一个700W的电饭锅,可以同时使用吗?
练一练
1.小明同学寒假在家看电视时,为了取暖,便将一个电暖气拿出来。当他将插头插入插座中时,听到“啪”的一声,同时从插座中冒出一股黑烟,电视机和电灯也都熄灭……这个现象会导致的结果是( )
A.电视机烧坏了 B.电暖气烧坏了
C.空气开关断开了 D.灯丝烧断了
C
2、保险丝是用 的铅锑合金制作的,是根据电流的 效应工作的。保险丝要 联在 线上。选择保险丝时应是它的 电流等于或稍大于电路中的 电流。保险丝越粗它的额定电流越 ,不能用 代替保险丝。
3、电路中电流过大使保险丝熔断的原因是: 和 。
电阻率大熔点低
热
串
火
额定
最大正常工作
大
铜丝或铁丝
发生短路
用电器的总功率过大
4、选择保险丝时不能太粗也不能太细,如果太粗,造成的后果是:
如果保险丝太细,造成的的后果是:
因此要根据电路的情况选择合适的保险丝。
电流超过规定值时保险丝也不熔断对电路起不到保护的作用
电流稍微增大保险丝就要熔断,不能保证用电器正常工作
5、把一根3A和5A的保险丝串联起来当作一根保险丝使用时,当电流过大时,断的是哪根保险丝?( )
A.3A的
B.5A的
C.两根都会熔断
D.两根都不会熔断
A
6.教学楼安装了40W的电灯30盏,现在电路上的保险丝断了,而备用的只有额定电流为3A的保险丝,那么比较合适的做法是( )
A.用一根凑合使用
B.将两根并联使用
C.将两根串联使用
D.用一根铜电线代替
B
7.在生活中,我们会遇到这些情况:(1)开关中的两个
线头相碰;(2)插头中的两个线头相碰(3)电路中
增加了大功率的用电器(4)户外输电线绝缘皮损坏
在上述情况中,可能引起家庭电路中保险丝熔断的是
( )
A.(1)(2)(3)
B.(2)(3)
C.(2)(4)
D.(1)(4)
B