Question

李明得到一個國外生產的電熱暖手器，銘牌表示額定值的字樣中，能看清楚的只有“24W”這幾個字。為了能正確使有該用電器，他把一只標有“600 ，0.4 A”的定值電阻與電熱暖手器和開關串聯(lián)起來，連接到家庭照明電路中，然后進行如下實驗觀察：將開關接通后，電能表轉盤轉動137圈恰好用了100s；斷開開關后，電能表轉盤在1min內恰好轉了80圈；觀察電能表上標有3000r/(kW·h)字樣；他在做實驗的時間內，家中其他用電器的使用情況沒有變化。請根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計算電熱暖手器的額定電壓是多少？你在計算過程中忽略了什么因素的影響？由此導致的計算結果是偏大還是偏��？

Answer 1

接通開關時，電能表測出的是所有用電器在100s內消耗的總電能

                                       

斷開開關后，電能表測出的就是李明家其他用電器在60s內消耗的電能

                                        

斷開開關前后的功率分別為：

                                       

                                        

所以，實驗支路的串聯(lián)（總）功率為：

                             

實驗支路的總電阻為：                     

電熱暖手器的電阻為：           

所以，電熱暖手器的額定電壓為：

                              

在上述計算中，忽略了溫度對電阻的影晌。在實驗測試中，電熱暖手器的實際電壓為：

，小于其額定電壓       

由于電流的熱效應，溫度升高，電阻增大，電熱暖手器在額定電壓下（正常）工作時，其電阻會大于，故其實際的額定電壓也會大于測量值109V，因此忽略溫度對電阻的影響，會導致計算結果偏小。