Question

9．一只“220V  100W”的燈泡，接在照明電路中，則：
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)，通電1min消耗的電能是多少？
（2）若用輸電線把該燈泡由電源處引到某工地時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度較暗，測(cè)得燈泡實(shí)際功率只有81W，則這段輸電線消耗的功率多大（一只電源電壓為220V，燈絲的電阻不隨溫度變化）？

Answer 1

分析 （1）由燈泡銘牌可知額定電壓及額定功率，則由功率公式可求得額定電流；由電功公式求得通電1min時(shí)消耗的電能；
（2）由功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得燈泡的電阻，則由功率公式可求得燈泡的實(shí)際電壓，則由歐姆定律可求得實(shí)際電流；因燈泡和導(dǎo)線為串聯(lián)電路，故由串聯(lián)電路的規(guī)律可求得導(dǎo)線上消耗的電壓，則由P=UI可求得導(dǎo)線上消耗的電功率；

解答 解（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率P=100W=0.1kW，電壓U=220V，
由P=UI可得，通過(guò)燈泡的電流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{100W}{220V}$≈0.455A
在1min內(nèi)消耗的電能：W=Pt=100W×60s=6000J；
（2）由“220V、100W”知燈泡的額定電壓U=220V，額定功率是P=100W，
則燈泡的電阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω
燈泡功率為81W時(shí)，燈泡兩端的實(shí)際電壓U_實(shí)=$\sqrt{{P}_{實(shí)}R}$=$\sqrt{81W×484Ω}$=198V；
流過(guò)燈泡的實(shí)際電流I_實(shí)=$\frac{{P}_{實(shí)}}{{U}_{實(shí)}}$=$\frac{81W}{198V}$≈0.41A；
燈泡的電壓降U_線=U-U_實(shí)=220V-198V=22V
輸電導(dǎo)線上損失的功率P_損=U_損I_損=22V×0.41A≈9W．
故答案為：（1）6000J；（2）9W；

點(diǎn)評(píng) 公式法計(jì)算電功率：①P=$\frac{W}{t}$這是電功率的定義式，此公式適用于各種用電器和電路；②P=UI這是電功率的決定式，即電功率是由用電器兩端的電壓和通過(guò)它的電流之積來(lái)決定的．此公式適用于所有電路，該公式表明，用電器的實(shí)際功率等于實(shí)際電壓與實(shí)際電流的乘積．