下图是用直流发电机为保温室中电热器供电的电路图,直流发电机的电动势为250V,内阻为0.50Ω,输电线电阻R1=R2=1.0Ω.保温室中装有若干只完全相同的电热器用来调节室温,每只-高三物理

题目简介

下图是用直流发电机为保温室中电热器供电的电路图,直流发电机的电动势为250V,内阻为0.50Ω,输电线电阻R1=R2=1.0Ω.保温室中装有若干只完全相同的电热器用来调节室温,每只-高三物理

题目详情

下图是用直流发电机为保温室中电热器供电的电路图,直流发电机的电动势为250V,内阻为0.50Ω,输电线电阻R1=R2=1.0Ω.保温室中装有若干只完全相同的电热器用来调节室温,每只电热器的额定电压为200V,额定功率为1000W,其他电阻不计,也不考虑电热器电阻随温度的变化.求:
(1)为使电热器能正常工作,应接入多少个电热器;
(2)在电热器正常工作状态下,直流发电机对保温室供热的效率;
(3)保温室内的电热器可能消耗的最大电功率.
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)设接通n个电热器时,实际使用的电热器都能正常工作,此时干路的电流为I,有I=
E-U
r+R1+R2
=class="stub"250-200
2.5
A=20A
电热器的额定电流I=
P
U
=class="stub"1000
200
A=5.0A

n=class="stub"I
I
=class="stub"20
5.0
=4(个)
(2)设正常工作时干路电流为I,直流电动机对保温室供热的效率为η:η=
UI
EI
=class="stub"200
250
=80%
(3)设电热器消耗的总电功率最大时的电流为I1:
P热总=I12R热总
I1=class="stub"E
r+R1+R2+R热总

P热总=(class="stub"E
r+R1+R2+R热总
)2
R热总
P热总=
E2
(r+R1+R2-R热总)2
R热总
+4(r+R1+R2)

当R热总=r+R1+R2时,电热器消耗的总电功率有最大值
Pm=
E2
4(r+R1+R2)
=6250W
答:(1)为使电热器能正常工作,应接入4个电热器;
(2)在电热器正常工作状态下,直流发电机对保温室供热的效率为80%;
(3)保温室内的电热器可能消耗的最大电功率为6250W.

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