Question

2．某型號家用空調(diào)的制冷壓縮機和送風(fēng)機是并聯(lián)的，壓縮機是間歇性工作的，而送風(fēng)機是一直都在工作．測得此空調(diào)在某段時間壓縮機和送風(fēng)機的電功率分別隨時間變化的關(guān)系如圖所示．
（1）為了安全用電，許多家庭鋪設(shè)了空調(diào)專線，請簡述鋪設(shè)空調(diào)專線的意義空調(diào)功率較大，電流較大，鋪設(shè)空調(diào)專線防止家庭電路電流過大引起火災(zāi)或跳閘．
（2）在高溫天氣，由于家庭電路的電壓過低而使空調(diào)不能啟動，請你簡述家庭電路電壓過低的原因（提示：家庭電路的導(dǎo)線有電阻，可以理解成導(dǎo)線與空調(diào)是串聯(lián)的）．
（3）前10分鐘通過壓縮機的電流是多少？通過空調(diào)的總電流是多少？
（4）在1小時內(nèi)這臺空調(diào)消耗的電能約為多少度？

Answer 1

分析 （1）鋪設(shè)空調(diào)專線可防止家庭電路電流過大帶來的危害；
（2）夏天用電器較多，輸電線電流較大，導(dǎo)線電壓損失較大，家庭電路電壓較低，使空調(diào)不能正常啟動；
（3）由圖象可知，空調(diào)在前10min內(nèi)的功率，再根據(jù)功率判斷所處的狀態(tài)，根據(jù)P=UI求出此時通過的電流；
（4）由圖象可知空調(diào)制冷和送風(fēng)的工作時間，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能．

解答 解：（1）空調(diào)功率較大，電流較大，鋪設(shè)空調(diào)專線防止家庭電路電流過大引起火災(zāi)或跳閘；
（2）在高溫天氣，用電器過多，導(dǎo)致干路電流過大，輸電線上的電壓降增大，家庭電路的電壓過低，導(dǎo)致空調(diào)不能正常啟動；
（3）由圖象可知，空調(diào)在前10min內(nèi)的功率為2.2kW處于制冷狀態(tài)，10min到15min內(nèi)的功率為0.22kW，
因壓縮機是間歇性工作的，而送風(fēng)機是一直都在工作，
所以，前10min送風(fēng)機的功率為0.22kW，壓縮機的功率為2.2kW，
由P=UI可得，通過送風(fēng)機的電流：
I_M=$\frac{{P}_{M}}{U}$=$\frac{0.22×1{0}^{3}W}{220V}$=1A，
通過壓縮機的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2.2×1{0}^{3}W}{220V}$=10A，
通過空調(diào)的總電流：
I_總=I_M+I=1A+10A=11A；
（4）由圖象知，1h內(nèi)空調(diào)制冷狀態(tài)工作40min，送風(fēng)狀態(tài)工作1h，
由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的總電能為：
W=Pt_制冷+P_Mt_{送風(fēng)}=2.2kW×$\frac{40}{60}$h+0.22kW×1h≈1.69kW•h=1.69度．
答：（1）空調(diào)功率較大，電流較大，鋪設(shè)空調(diào)專線防止家庭電路電流過大引起火災(zāi)或跳閘；
（2）在高溫天氣，用電器過多，導(dǎo)致干路電流過大，輸電線上的電壓降增大，家庭電路的電壓過低，導(dǎo)致空調(diào)不能正常啟動；
（3）前10分鐘通過壓縮機的電流是10A，通過空調(diào)的總電流是11A；
（4）在1h內(nèi)，這臺空調(diào)消耗的電能是1.69度．

點評 分析清楚圖象，由圖象找出空調(diào)的制冷與送風(fēng)時間是正確解題的前提與關(guān)鍵，要注意家庭電路電壓過低的原因是導(dǎo)線分壓，同時要知道家庭電路中電流過大的原因．