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电源电压为220伏,若使标有“220V 800W”的用电器能在110V至220V的电压下工作(用电器的电阻值恒

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/11 00:06:38
电源电压为220伏,若使标有“220V 800W”的用电器能在110V至220V的电压下工作(用电器的电阻值恒定),求:
(1)要使用电器达到使用要求,电路中应连接一个什么样的电器?怎样连接?
(2)这个电器消耗的最大功率是多少?
(1)由题意分析可知,电路中应串联一个滑动变阻器,且由串联电路的分压性知,
∵滑动变阻器的最大阻值R最大应与用电器阻值R0相等,
根据P=
U2
R可得,滑动变阻器的最大阻值:
R最大=R0=
U2
P用电器=
(220V)2
800W=60.5Ω;
(2)∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的电流:
I=
U
R滑+R0,
滑动变阻器消耗的电功率:
P=I2R=(
U
R滑+R0)2×R=
U2

R滑2+2R滑R0+R02
R滑=
U2

(R滑−R0)
R滑+4R0,
当R=R0时,串联电器消耗的电功率最大,
即P滑max=
U2
4R0=
(220V)2
4×60.5Ω=200W.
答:(1)要使用电器达到使用要求,电路中应串联一个最大阻值为60.5Ω的滑动变阻器;
(2)这个电器消耗的最大功率是200W.