专训2:生活用电的计算
名师点金:
为了安全用电,家庭电路中应选择合适的电能表、保险丝或空气开关、导线,合理安排用电器的工作方案,其中所用的主要公式是P=UI。
选择合适的电能表
1.【中考·乐山】小明的家中有150 W的电视机一台,300 W的洗衣机一台,100 W的电冰箱一台,800 W的电饭煲一只,40 W的照明灯8盏,则安装电能表时,选用以下哪一种电能表最合适( )
A.220 V 5 A B.220 V 10 A
C.220 V 15 A D.220 V 20 A
选择适当的保险丝(或空气开关)
2.同学们发现家庭电路中,常使用一种外壳由塑料制成的“空气开关”,它可以替代闸刀开关和熔断器,如果某同学家安装的“空气开关”的额定电流是10 A,那么,由这个“空气开关”控制的用电器的总功率最好( )
A.不大于220 W B.不大于1 200 W
C.不大于2.2 kW D.不大于1 000 W
3.在220 V的电路上装有额定电流为5 A的保险丝,在这个电路中最多能接“220 V 40 W”的电灯( )
A.27盏 B.28盏 C.44盏 D.8盏
确定用电器使用方案
4.【中考·广州】(1)把“220 V 1 100 W”的电暖器插入插座,在额定电压下工作:
①流过电暖器的电流多大?
②电暖器的电阻多大?
③电暖器多少小时消耗2.2 kW·h的电能?
④电暖器通过导线连到电路,为什么电暖器工作时放出大量热,而与其连接的导线却几乎不发热?
(2)该插线板允许通过的最大电流为10 A,通过计算分析,插线板能否让“220 V 750 W”的电吹风与上述电暖器同时工作?
5.小明家有100 W的电视机一台,150 W的电冰箱一台,1 000 W的电热水器一台,照明灯总功率180 W。现在他家又买了一台全自动洗衣机,其铭牌如下表。他家安装的电能表上允许通过的最大电流为10 A。则:
额定电压
220 V
额定频率
50 Hz
机身尺寸
600×560×850(mm3)
洗涤功率
330 W
(1)他家的这些电器能不能同时使用?
(2)他家新买的洗衣机在额定电压下洗衣时,通过洗衣机的电流是多少?
(3)他家若再购一台1.5 kW的空调,为安全用电,需考虑哪些因素?
选择适当的导线
6.在家庭电路中,所选导线的横截面积应与家用电器的总功率相适应,以确保用电安全。表中是几种常见铜导线的安全载流量(即长时间通电的最大安全电流),小王家计划安装一台6.6 kW的即热式电热水器,该用电器正常工作时电流为__________ A,至少应选横截面积为__________ mm2的导线与之配套。
导线横截面积S/mm2
铜芯橡皮绝缘线安全载流量I/A
2.5
28
4
37
6
47
10
68
答案
专训2
1.B 点拨:家中用电器同时工作,干路中的电流I=P/U=(150 W +300 W +100 W +800 W +40 W×8)/220 V≈7.6 A。
2.C 点拨:用电器的总功率P= UI=220 V×10 A=2.2 kW。
3.A 点拨:电灯的盏数n=P总/P灯=220 V×5 A/40 W=27.5,为了不烧坏保险丝,电路中最多能接入27盏电灯。
4.解:(1)①电流I1=P1/U=1 100 W/220 V=5 A。
②电阻R=U/I1=220 V/5 A=44 Ω。
③电暖器工作时间t=W/P1=2.2 kW·h /1 100 W =2 h。
④导线和电暖器串联,电流相同,但由于电暖器的电阻远远大于导线电阻,故相同时间内,电暖器工作时放出大量的热,而与其连接的导线却几乎不发热。
(2)插线板允许连接的用电器的最大功率P=UI=220 V×10 A=2 200 W,
插线板上还能够连接的用电器的功率P用=P-P1=2 200 W-1 100 W=1 100 W>750 W,故可以让电吹风和电暖器同时工作。
5.解:(1)所有用电器的总功率P总=100 W+150 W+1 000 W+180 W+330 W = 1 760 W。若同时使用,则总电流I总=P总/U=1 760 W/220 V=8 A<10 A,故他家的这些用电器能同时使用。
(2)洗衣机正常工作时,通过它的电流I机=P机/U=330 W/220 V=1.5 A。
(3)需考虑的因素有:电能表的额定功率、保险丝的规格和输电导线的额定电流。
6.30;4 点拨:电流I=P/U=6. 6 kW/220 V=30 A,故应选择横截面积为4 mm2的导线。