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8.5电功率和安全用电想想议议?最近几年,我国城乡许多地区在进行供电线路的改造,改造的内容之一就是把电线换成更粗的,电能表的额定电流换成更大的。结合你对家用电器的了解,你能推测出用电功率和电流之间的关系吗?能不能应用科学知识证实你的推测?1.输电导线的长度不变,材料不变,只将导线换成更粗的,目的是为了减小导线的电阻。如果输电线上电流不变,电阻减小,根据Q=I2Rt可知,输电线上热效应减小,这样可以减小输电线上的电能消耗。输电导线如果电阻大会分走一部分电压,这样用电器两端的电压就达不到220V,家用电器就不能正常工作。I=P/U家庭电路的电压是一定的,U=220V,所以用电功率P越大,电路中的电流I就越大。一、家庭电路中跳闸(烧保险)的原因(1)用电器总功率过大(2)短路二、保险丝电路中电流超过规定值,能自动熔断,切断电路,起保护作用。电阻比较大,熔点比较低的铅锑合金。使其额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流。一般只接在一根火线上,且与保护的电路串联。保险丝越粗,额定电流越大,熔断电流越大。(6)注意事项:保险丝不能过粗或过细。过粗起不到保险作用,过细容易造成经常性断电,更不能用铜丝、铁丝代替保险丝。三、空气开关(1)作用:当线路中发生短路、过载等原因导致电流过大时,由铁芯、线圈、衔铁、和弹簧组成的保险装置就会自动脱扣,即开关自动断开,切断电路,俗称跳闸。(2)使用方法:断开后,待故障排除,再将闸刀开关合上。2.某家庭的用电器正常工作时电功率如下表所示:(1)所有电器同时正常工作时,家庭电路的总电流是多少?(2)所有电器平均每天少工作1小时,这个家庭每月(30天)能节约多少度电能?合多少J?(3)若家中电能表的规格是“220V,5A”说明怎样合理使用这些电器。解:学校照明电压U=220V,所有电灯总功率为P=40W×6×20=4800W.
电灯全部发光时总电流为:I=P/U=4800W/220V=21.82A
电炉正常工作时的电流为:I’=P‘/U=500W/220V=2.27A
因为I+I′=21.82A+2.27A=24.09A<25A
所以能再接一只500W的电炉.3.不同粗细的保险丝允许通过的电流是不同的.一座教学楼的总保险盒中的保险丝允许通过的电流是25A,楼里共有20间教室.每间教室装了40W的电灯6盏,在全部电灯都亮着的时候,能不能再接上一个500W的电炉?*2.每块电能表都有一些重要的参数,其中一个就是额定电流,和短时间内允许通过的最大电流,如果电路中用电器总功率太大,导致电流太大,串联在干路上的电能表会被破坏,所以输电导线换粗的同时,电能表的额定电流也更换成大的。(1)作用:(2)材料:(3)选择:(4)连接:(5)规格:3.空气开关作用:当线路中发生短路、用电器总功率过大等原因导致电流过大时,开关中的电磁铁起作用,使开关断开,切断电路,俗称跳闸。练习题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“趴”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225洗衣机125冰箱100电视450厨房电器300照明电器功率/W电器解:(1)家庭电路电压是220V,所有电器正常工作时P总=P1+P2+P3+P4+P5=300W+450W+100W+125W+225W=1200W(2)W=P总t=1.2Kw×1h=1.2Kwh=1.2×3.6×106J=4.32×106J所以I总=P/U=1200W/220V=5.45A*
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