Question

學校運動場安裝了一盞規格為“220V lkw”的碘鎢燈．已知電控室的輸出電壓恒為220V，電控室到碘鎢燈之間的電線長為100m，所用電線為某個品牌的銅芯橡皮絕緣線．下表所列是該品牌的不同橫截面積的銅芯橡皮絕緣線在常溫下的安全載流量（即長時間通電時的最大安全電流）．

導線橫截面積S/mm2	0.5	1	1.5	2.5	4	6	10
銅芯橡皮絕緣線的安全載流量I/A	4	8	12	20	25	32	50

（1）要求所選銅線符合適用和經濟的原則，請你通過計算說明，所用電線選用的是哪一種銅芯導線？
（2）若所使用的銅芯導線每米長電阻為1.7×10^-2Ω，求使用碘鎢燈時，輸電線路上損失的電功率為多大？
（3）在額定功率下，照明一小時，碘鎢燈所消耗的電能是多少？

Answer 1

解：（1）碘鎢燈正常工作的電流是：I==；選用的銅芯橡皮絕緣線的安全載流量應略大于正常工作電流，所以應選橫截面積為1mm²的導線；
（2）導線電阻為：R=1.7×10^-2Ω×100=1.7Ω；
輸電線損失電功率為：P=I²R=（4.55A）²×1.7Ω=35W；
（3）消耗電能為：W=P_燈t=1kw×1h=1kw?h；
答：（1）選1mm²的導線；（2）損失的電功率為35W；（3）消耗電能為1kw?h．
分析：（1）利用I=計算出燈的額定電流，根據導線的安全載流量要略大于額定電流的原則選擇合適規格的導線；
（2）由P=UI和U=IR可得P=I²R；
由輸電線的長度和銅芯導線每米長電阻計算出導線的電阻，再利用P=I²R計算出輸電線損失的電功率；
（3）知道燈的額定功率和工作時間，利用公式W=Pt就可計算出燈消耗的電能．
點評：此題主要考查電功率和電能的計算，會選取合適的導線，屬于中檔題．