Preguntas sobre cálculo de potencia eléctrica

Un conjunto de preguntas de cálculo de potencia eléctrica para aparatos eléctricos utilizados en la vida diaria

1. Un hervidor eléctrico de aluminio con una masa de 500 g contiene 2 kg de agua. Utilice este hervidor eléctrico para calentar agua de 20 °C a 100 °C. Si la eficiencia térmica del hervidor eléctrico es del 80%, ¿cuánto se necesita para hervir? ¿Agua? ¿Cuánta electricidad se consume? [Aluminio C conocido = 0,88 × 103 J/(kg? ℃), agua C = 4,2 × 103 J/(kg? ℃)]

2. El principio de funcionamiento de la olla arrocera es el que se muestra en la figura. Cuando el interruptor S está cerrado o abierto, se puede lograr el estado de calentamiento o conservación del calor de la olla arrocera. Se sabe que la potencia total de la olla arrocera es de 100 W en un estado y de 800 W en otro estado, y los valores de resistencia de R1 y R2 no cambian con la temperatura. Encuentre (1) la corriente durante el calentamiento (2) R1. Y la resistencia de R2 (3) el poder de R1 al mantenerse caliente.

3． Un día, Xiao Ming llegó a casa de la escuela y miró la televisión. Después de mirarla, presionó el control remoto y apagó la televisión. Descubrió que todavía había una luz indicadora en el televisor (en ese momento, el televisor estaba en modo de espera). Entonces pensó: ¿El televisor todavía consume electricidad a esta hora? Una vez, cuando sus padres estaban en un viaje de negocios, ideó el siguiente plan para investigar: poner el televisor en modo de espera, luego desconectar todos los demás electrodomésticos o apagar los interruptores, registrar la hora y la lectura del medidor de energía eléctrica en casa después de quedarse en casa de su abuela durante dos días. Cuando llegue a casa, anote nuevamente la lectura del medidor de tiempo y energía; Registre los datos como se muestra en la tabla de la derecha. Pregunta:

Hora Energía eléctrica expresada por kilovatio hora

6 de abril, 8:00 am 115.8

8 de abril, 10:00 am 116.3

(1) Durante el tiempo que Xiao Ming estaba fuera, su televisor consumía kilovatios hora de electricidad.

(2) A través de experimentos, Xiao Ming llegó a la conclusión de que cuando el televisor está en modo de espera.

(3) ¿Cuál es la potencia eléctrica del televisor de Xiaoming en modo de espera?

(4) Se estima que los televisores de nuestra ciudad consumen cerca de 6.000 kilovatios-hora de electricidad al año en modo standby, lo cual es alarmante. ¿Qué crees que se puede hacer para reducir significativamente este consumo eléctrico de los televisores?

4. La Figura 16 es un diagrama estructural esquemático de la máquina de leche de soja totalmente automática SD-600. La siguiente tabla es la placa de identificación.

Tensión nominal 220 V Potencia del motor 260 W

Frecuencia nominal 50 Hz Capacidad de granos secos 60 ± 5 g

Potencia de calentamiento eléctrico 600 W Dimensiones totales 215 × 190 × 347 mm

Proceso de despulpado: primero coloque 90 g de soja remojada en el vaso del filtro y luego agregue 1000 ml de agua en el vaso de despulpado.

En el primer paso del calentamiento, enciende la alimentación, el tubo calefactor comienza a calentarse y la temperatura del agua en la taza aumenta a 80 °C durante 6 minutos.

En; En el segundo paso, el calentamiento por batido se detiene y el motor comienza a latir, presione Ciclo durante 1O y 8s y deténgase después de 1,2 minutos;

Después del tercer paso de recalentamiento y batido, el tubo calefactor continúa calentándose. Y la leche de soja se calienta de 80 ℃ a 100 ℃ durante 3 minutos.

Calcule basándose en la información anterior:

(1) El calor absorbido por la leche de soja durante el "tercer paso de recalentamiento" (asumiendo la capacidad calorífica específica de la leche de soja y el agua, etc. .);

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(2) Durante todo el proceso de "calentar - batir - recalentar", la máquina de leche de soja consume la máxima cantidad de energía eléctrica.

5． El calentador de agua solar de Xiaoming puede almacenar 100 kg de agua. Cuando hace buen tiempo, la temperatura del agua se puede elevar lo suficiente absorbiendo la radiación solar. En los días de lluvia, se puede utilizar calefacción auxiliar eléctrica. El voltaje nominal de su varilla calefactora eléctrica es de 220 V. y la potencia nominal es de 2000 W (1) Si está bajo la luz solar, ¿cuánto calor del sol absorberán 100 kg de agua cuando la temperatura aumente de 20 °C a 50 °C? (Calor específico del agua c=4.2×103J/(kg.OC)

(2) Si solo se usa una varilla calefactora eléctrica para calentar el agua al voltaje nominal en un día lluvioso, aumentará a a la misma temperatura, ¿cuánto tiempo se tarda? (Supongamos que toda la energía eléctrica consumida se convierte en energía interna absorbida por el agua)

(3) De hecho, se necesitan 2 horas para calentarse con electricidad. Por favor escriba dos razones que producen este fenómeno.

6． Un grupo de interés en física diseñó y produjo un termostato. El diseño requiere que se instale un cable calefactor eléctrico en la caja. Cuando se alimenta con un voltaje constante de 220 V, el cable calefactor eléctrico proporcionará 1000 J de calor a la caja por segundo (suponiendo que toda la energía eléctrica se convierta en energía interna). Después de ensamblar el termostato, se midió que el cable calefactor eléctrico en realidad suministraba 1210 J de calor por segundo. (Supongamos que la resistencia del cable calefactor no cambia con la temperatura)

Pregunta: (1) ¿Cuál es la resistencia del cable calefactor?

(2) Para hacer El cable calefactor cumple con los requisitos de diseño. Sin cambiar la resistencia del cable calefactor y el voltaje de la fuente de alimentación, ¿cómo se debe conectar un elemento resistivo fuera de la caja?

(3) ¿Cuál es la resistencia del cable calefactor conectado? elemento resistivo?

7． Cuando la tía de Xiao Ming en el extranjero regresó a China por primera vez para visitar a sus familiares, le llevó a Xiao Ming un hervidor eléctrico de viaje, pero Xiao Ming descubrió que no podía usarse directamente en el circuito doméstico. La placa de identificación en inglés y chino de este hervidor eléctrico es la siguiente:

VOLTAJE NOMINAL 110 V

POTENCIA NOMINAL 500 W

VOLUMEN． 1L

Voltaje nominal 110V

Potencia nominal 500W

Volumen 1L

(1) ¿Por qué no se puede utilizar este hervidor eléctrico directamente? ?

(2) Diseñe una forma de utilizar el hervidor eléctrico normalmente sin modificarlo. (Breve discusión)

(3) ¿Calcule cuánta energía J consume el hervidor eléctrico durante el funcionamiento normal durante 5 minutos?

8. El soldador eléctrico requiere un cierto tiempo de precalentamiento antes de su uso, por lo que debe estar conectado a la fuente de alimentación si no se usa temporalmente. Esto no solo consume electricidad, sino que también hace que la punta del soldador se oxide y la haga. difícil de enlatar. Xiao Ming conectó un soldador marcado "220V 55W" a una bombilla (la resistencia del filamento en estado precalentado es 495Ω) para formar un circuito como se muestra en la Figura 17. Cuando se apaga S, el soldador está en estado de precalentamiento; cuando se cierra S, el soldador alcanza rápidamente la temperatura de soldadura.

Pregunta: (1) ¿Cuántos vatios de potencia consume el soldador en estado precalentado?

(2) ¿Qué porcentaje de la potencia consumida por todo el circuito en el estado de precalentamiento es la potencia consumida por el soldador durante el funcionamiento normal?

9． La Figura 16 muestra el diagrama de circuito de una lámpara de escritorio con atenuación doméstica instalada por Xiao Ming. La bombilla está marcada con "PZ220-40". La resistencia máxima del reóstato deslizante es 1210 Ω. La bombilla Resistencia y corriente durante la iluminación normal;

(2) Voltaje mínimo en ambos extremos de la bombilla;

(3) Rango de ajuste de la potencia de la lámpara de escritorio. (Ignorando el efecto de la temperatura sobre la resistencia del filamento)

10. El compañero de clase de Xiao Ming compró una bicicleta eléctrica de la marca Qianhe en casa. Su potencia de conducción proviene de la energía eléctrica proporcionada por la batería. Cuando su voltaje de trabajo es de 35V y su corriente de trabajo es de 6A.

Pregunte: (1) ¿Cuántos vatios de potencia eléctrica proporciona la batería al vehículo eléctrico?

(2) Si el tiempo de descarga continua de la batería es de 3h, ¿cuál es la distancia máxima del automóvil viajando a una velocidad constante de 5m/s?

(3) Parte de la energía eléctrica de la batería del vehículo eléctrico se convierte en energía inútil y la otra parte se convierte en energía útil para conducir el vehículo. La eficiencia es del 80%. viaja a una velocidad constante de 5 m/s, entonces ¿cuánta resistencia experimenta el coche eléctrico?

11. En la actividad práctica integral de física de nivel junior y tercer, Xiao Ming fabricó una pequeña lámpara de escritorio con brillo ajustable. El diagrama del circuito y las especificaciones de la bombilla se muestran en la figura (1) cuando el interruptor de ajuste se gira del contacto O al 3. en secuencia, el brillo de la bombilla ¿Cómo cambiará?

(2) Supongamos que la resistencia de la bombilla es R1 y no cambia debido a la temperatura. Se sabe que si el interruptor de ajuste se gira al contacto 3, ¿cuál es la potencia real de la luz? ¿bulbo?

12. Para resolver el problema del agua potable saludable para los maestros, una escuela secundaria compró un nuevo lote de dispensadores de agua caliente de escritorio. Las placas de identificación se muestran en la siguiente tabla. La imagen de la derecha es un diagrama esquemático del circuito simplificado. el dispensador de agua. S es un interruptor de control de temperatura hecho de materiales sensibles a la temperatura, R1 es una resistencia y R2 es un cable de resistencia para calentar. El análisis del diagrama del circuito muestra que cuando se enciende S, el dispensador de agua está caliente; S está apagado, el dispensador de agua está caliente. Mantener caliente.

(C agua = 4,2*103J/(kg.OC

(1) En el estado de calefacción, ¿cuál es la corriente en el circuito cuando el dispensador de agua funciona normalmente?

( 2) Normal Cuando está en funcionamiento, el dispensador de agua calienta 0,6 kg, 18 OC de agua en el tanque de agua caliente a 93 OC, lo que demora 6 minutos. Utilice estos datos y la información de la pregunta para calcular la eficiencia del dispensador de agua en el estado de calefacción.

13. La Figura 7 es un circuito típico de un secador de pelo con un voltaje nominal de 220 V. El cable calefactor puede generar calor después de activarse y el motor puede suministrar aire cuando funciona normalmente:

(1) Para suministrar aire caliente, el interruptor selector debe colocarse entre (Rellene "AB", "BC" o "CD'')

(2) Se sabe que. la potencia nominal del motor es de 120 W. Al enviar aire frío, enciéndalo durante 5 minutos, ¿cuánto trabajo realiza la corriente?

(3) Si la resistencia del cable calefactor es de 55 Ω, ¿Cuál es la energía total consumida por el circuito al enviar aire caliente?

14. Tabla derecha Esto es parte de los datos en la placa de identificación del nuevo refrigerador de Xiao Ming. La carga de electricidad en el área de Xiao Ming es de 0,4 yuanes. ¿Cuántos julios de electricidad se consumirán al usar este refrigerador durante 30 días?

Volumen del compartimiento de congelación 86 L

Volumen del compartimiento de refrigeración 120 L

Voltaje nominal ~220 V.

Frecuencia nominal 50 Hz

Potencia de entrada total 125 W

Consumo de energía 0,55 kw?h/24 h

15. Como se muestra en la Figura A, es un hervidor inalámbrico que se usa comúnmente en hogares y hoteles. El cable se desconecta al verter agua y el hervidor se calienta con electricidad. La imagen B es la placa de identificación del hervidor eléctrico. >

Un compañero de clase usó este tipo de hervidor eléctrico para hervir agua. Llenó el agua hasta el volumen máximo y midió. La temperatura del agua obtenida es de 18°C. El agua se hierve después de 5 minutos y 50 segundos. electricidad (a una presión atmosférica estándar). Intente responder las siguientes preguntas mediante el cálculo:

(1) Calcule el cálculo de la corriente durante el funcionamiento normal. 2) ¿Cuál es la resistencia del cable calefactor del hervidor eléctrico?

(3) Ahora se mide que el voltaje de la fuente de alimentación es 210 voltios. Calcule la eficiencia de trabajo de este hervidor eléctrico.

(4) ¿Qué equipo experimental debería preparar para medir la eficiencia del hervidor inalámbrico?

16. Una fábrica quiere diseñar un hervidor de temperatura alta, media y baja que requiere la olla eléctrica doméstica. una potencia de calentamiento a baja temperatura de 200 W. El cable de resistencia del elemento calefactor es como se muestra en la figura. A, B y C son los tres terminales, y B es el terminal en el punto medio del cable de resistencia. fábrica Complete las siguientes tareas: (1) Explique el método de conexión de cada engranaje (ya sea escrito o dibujado) (2) Calcule la potencia de calentamiento de los engranajes de temperatura alta y media respectivamente (3) Diseñe una placa de identificación del producto para la olla eléctrica. .