Question

如圖所示，電解槽A和電爐B并聯(lián)后接到電源上，電源內(nèi)阻r=1Ω，電爐電阻R=19Ω，電解槽電阻r′=0.5Ω．當(dāng)S₁閉合、S₂斷開時，電爐消耗功率684W；S₁、S₂都閉合時電爐消耗功率475W（電爐電阻可看作不變）．試求：
（1）電源的電動勢；
（2）S₁、S₂都閉合時，流過電解槽的電流大�。�
（3）S₁、S₂都閉合時，電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率．

Answer 1

分析：（1）S₁閉合，S₂斷開時，已知電爐消耗功率，根據(jù)功率P=I²R公式求出電爐中的電流，由閉合電路歐姆定律求出電動勢；
（2）S₁、S₂都閉合時，由電爐消耗功率求出電爐的電壓和電流，由閉合電路歐姆定律求出干路中電流，得到電爐的電流；
（3）根據(jù)P=UI求出電解爐消耗的電功率，根據(jù)功率P=I²R公式求出電解槽內(nèi)阻消耗的功率，兩者之差即為電解槽轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率．

解答：（1）當(dāng)S₁閉合S₂斷開時電爐功率為P₁
電爐中電流　I=

P1 R

=

684 19

=6A
電源電動勢E=I（R+r）=120V
（2）當(dāng)S₁、S₂都閉合時電爐功率為P₂
電爐中電流　　            IR=

P2 R

=

475 19

=5A
電爐路端電壓為　          U=I_RR=5×19=95V
通過電源的電流為        I=

E-U

r

=

120-95

1

=25A
通過電解槽的電流為　　　　　I_A=I-I_R=20A
（3）電解槽消耗的電功率　　　　P_A=I_AU=20×95=1900W
電解槽內(nèi)熱損耗功率　　　　P熱=

I

2 A

r′=202×0.5=200W
電解槽轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率　　P_化=P_A-P_熱=1700W
答：（1）電源的電動勢為120V；
（2）S₁、S₂都閉合時，流過電解槽的電流大小為20A；
（3）S₁、S₂都閉合時，電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率為1700W．

點評：電解槽電路在正常工作時是非純電阻電路，不能用歐姆定律求解其電流，只能根據(jù)電路中電流關(guān)系求電流．