2007年第十七届全国初中应用物理知识竞赛初赛试题第七大题详解

Question

七. （13分） 某院内有甲、乙两户居民， 院内原先供电线路用的是横截面积为2.5mm2的铝芯橡皮绝缘线，从进院后的接线端经25m先到达甲户，再从甲户经25m到达乙户。每户总用电额定功率均为2kW。为了增加用户的最大安全用电功率，现在要进行“电力增容”，使每户总用电额定功率均可增加到4kW。增容后保持院内线路分布情况不变，只是供电线路改用铜芯橡皮绝缘线。下表列出了不同横截面积的铜导线在常温下的安全载流量（即长时间通电时的最大安全电流）。
导线横截面积S／mm2 铜芯橡皮绝缘线安全载流量I／A
2.5 28
4 37
6 47
10 68
假设两户所有用电器均为纯电阻电器， 各用电器的额定电压都是220V， 用户室内电线的电阻忽略不计。而且设进院后的接线端的电压总保持220V， 试回答下列问题：
1. 画出院内的供电和用电的电路图。
2. 通过计算说明，在实用和经济的前提下，为了“电力增容”，院内的供电线路应选用哪一种铜导线？
3. 若选用的铜导线每米电阻为4.25×10-3Ω，那么增容后，在甲、乙两用户都同时使用“220V 4kW”的电器时， 乙户所得到的实际电功率是多少？

Answer 1

10