电烙铁R标有“220V100W”字样，灯泡L标有“220V40W”字样，（1）S合上时，电烙铁每分钟产生的热量是多少？（2）S断开后，电烙铁实际功率是多少？（3）S断开，整个电路多长时间消耗1度电

Question

电烙铁R标有“220V  100W”字样，灯泡L标有“220V  40W”字样，
（1）S合上时，电烙铁每分钟产生的热量是多少？
（2）S断开后，电烙铁实际功率是多少？
（3）S断开，整个电路多长时间消耗1度电？

Answer 1

（1）电源电压为220V，开关闭合时，电烙铁的功率为电烙铁的额定功率，
由P=(W)/(t)可得，每分钟产生的热量Q=W=Pt=100W×60s=6000J；
（2）由P=(U2)/(R)可得，灯泡的电阻，
它们的电阻R_L=(U2L)/(PL)=((220V)2)/(40W)=1210Ω，
电烙铁R_烙铁=(U2R)/(PR)=((220V)2)/(100W)=484Ω，
开关断开时，灯泡与电烙铁串联，
电烙铁的实际功率P=I²R_烙铁=((U)/(RL+R烙铁))2R_烙铁=((220V)/(1210Ω+484Ω))2×484Ω≈13829W，
（3）开关断开后，电路总功率P=(U2)/(RL+R烙铁)=((220V)2)/(1210Ω+1210Ω)=20W=0.02kW，
消耗W=1kw•h电能需要的时间t=(W)/(P)=(1kW•h)/(0.02kW)=50h；
答：（1）S合上时，电烙铁每分钟产生的热量是6000J；
（2）S断开后，电烙铁实际功率是13829W；
（3）S断开，整个电路50h消耗1度电．