Question

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

Answer 1

分析 （1）鋪設空調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，導線電壓損失較大，家庭電路電壓較低，使空調不能正常啟動；
（3）由圖象可知，空調在前10min內的功率，再根據功率判斷所處的狀態，根據P=UI求出此時通過的電流；
（4）由圖象可知空調制冷和送風的工作時間，根據W=Pt求出消耗的電能．

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

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