Question

2．节能型日光灯很省电，一支功率只有11W的灯管，亮度相当于60W的白炽灯，求：
（1）节能灯正常工作通过的电流是多少毫安？
（2）节约灯正常工作的电阻有多大？
（3）如果把节能灯接入一个110V电压的电路中，它实际消耗的电功率是多少？
（4）某家庭用4只11W的节能灯替换4只白炽灯，每只灯一天正常发光3h，一个月（30天）能节省多少度电？

Answer 1

分析 （1）家庭电路的电压为220V，因额定电压下灯泡正常工作，根据I=$\frac{P}{U}$求出节能型日光灯正常工作时的电流；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，功率和额定功率相等，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯丝的电阻；
（3）已知灯泡两端的实际电压，利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求它实际消耗的电功率；
（4）根据W=Pt求出求出4盏60W的白炽灯和4盏11W的这种日光灯每天工作3h、一个月消耗的电能，两者之差即为节约的电能．

解答 解：（1）节能型日光灯正常工作时的电压U=220V，功率为11W，则
正常工作时的电流I=$\frac{{P}_{节能}}{U}$=$\frac{11W}{220V}$=0.05A=50mA；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯丝的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{11W}$=4400Ω．
（3）把它接入一个110V电压的电路中，它实际消耗的电功率：
P_实=$\frac{{{U}^{2}}_{实}}{R}$=$\frac{（110V）^{2}}{4400Ω}$=2.75W．
（4）4只60W的白炽灯每天工作3h、一个月消耗的电能：
W_白炽=P_白炽t=0.06kW×3h×30×4=21.6kW•h，
4只11W的节能灯每天工作3h、一个月消耗的电能：
W_节能=P_节能t=0.011KW×3h×30×4=3.96kW•h，
一个月节约的电能：
△W=W_白炽-W_节能=21.6kW•h-3.96kW•h=17.64kW•h．
答：（1）节能灯正常工作通过的电流是50毫安；
（2）节约灯正常工作的电阻有是4400Ω；
（3）如果把节能灯接入一个110V电压的电路中，它实际消耗的电功率是2.75W；
（4）能节省17.64度电．

点评 本题考查电阻和实际功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要知道灯泡的铭牌上各物理量的意义．