Question

劉強同學家中有7類用電器，其中節能燈5盞、電風扇2臺，其余5類用電器各1臺（只），每類用電器的額定功率如下表所示，用電器的額定電壓均為220伏特．

用電器種類	電冰箱	電視機	電飯鍋	節能燈泡	空調	電風扇	洗衣機
額定功率（瓦）	120	100	800	20	1200	60	200

今年“五一”長假期間劉強全家外出旅游，出發前把空調、電視機、電飯鍋、電燈、電風扇、洗衣機與電源斷開，只有電冰箱接上電源并正常工作．出發時電能表的讀數為356.6千瓦時，旅游回家時電能表的讀數為359.0千瓦時．家庭電路的電壓為220伏特．電能表標有“220V　10（40）A”字樣．求：
（1）劉強全家外出旅游的這段時間內，電冰箱壓縮機的工作時間為多少小時？
（2）若劉強家所有用電器都接上電源，且均能正常工作，通過計算確定熔斷器上應安裝額定電流為多少安培的保險絲？可供選擇的保險絲有額定電流分別為7.5A、10A、11.5A、12.5A等4種規格．
（3）電飯鍋正常工作時的電阻值為多少歐姆？

Answer 1

解：（1）這段時間消耗的電能為：W_冰箱=W₂-W₁=359.0kwh-356.6kWh=2.4kWh，
電冰箱工作的時間為：t_冰箱===20h；
（2）用電器的總功率為：
p_總=P_冰箱+P_電視機+P_電飯鍋+n_燈泡×P_燈泡+P_空調+n_風扇×P_風扇+P_洗衣機
=120W+100W+800W+5×20W+1200W+2×60W+200W=2640W，
則電路中的總電流為：I_總===12A，
根據安全用電的原則，應選擇12.5A規格的保險絲；
（3）電飯鍋正常工作時的電阻值為：R_鍋===60.5Ω．
答：（1）電冰箱壓縮機的工作時間為20h；
（2）熔斷器上應安裝額定電流為12.5A的保險絲；
（3）電飯鍋正常工作時的電阻值為60.5Ω．
分析：（1）已知出發前和回家時電能表的讀數，可以知道這段時間消耗的電能，又已知電冰箱的額定功率，根據t=計算出工作的時間；
（2）已知各種用電器的額定功率和數量可以計算出總的功率，家庭電路是并聯，根據I=計算出總電流，選擇比總電流大但是最接近的；
（3）已知額定功率和電壓，根據R=計算．
點評：在某一段時間內消耗的電能等于兩次電能表的讀數之差；家庭電路是并聯電路，選擇保險絲時要考慮保險絲比總電流大，但不能大很多，否則起不到保險作用；對學生進行安全用電方面的教育．