Post

MC1-0961-将阻值为 1 欧的电阻与 13.8 伏电源并联,电阻所耗散的功率大约为

MC1-0961 把一只一欧电阻并到十三点八伏电源上,问电阻耗散多少功率。并联意味着电阻两端电压就是电源电压,代入电压平方除以电阻的公式,得约一百九十瓦,所以答案是一百九十瓦。这道题同时考了公式、单位,以及千瓦与伏安的区别。

题库解析 阅读 7 点赞 0 评论 0

【题目编号】MC1-0961

【题目】将阻值为 1 欧的电阻与 13.8 伏电源并联,电阻所耗散的功率大约为:

【答案】A

[A]190 瓦

[B]13.8 伏

[C]13.8 安

[D]190 伏安

考点速览

题目描述了一个很具体的接线动作:一只阻值一欧的电阻,与一台十三点八伏的电源并联,问这只电阻耗散多大功率。四个选项分别写成瓦、伏、安和伏安,数值上又两两相近,显然是在考三件事——公式用哪个、单位对不对、数值量级准不准。把这三件事拆开看,答案并不难,但它提醒的实务问题相当重要:一百九十瓦的功率压在一只普通电阻上,是会冒烟的。

并联给出了什么条件

并联接法的电气含义是两端电压相同。电阻的两个端点直接接在电源的正负两端,因此电阻上的电压就是电源电压十三点八伏,与电阻的阻值无关。这一点是解本题的前提:只要认准并联,就不必去操心电源内阻如何分压,因为负载两端的电位差已经被电源钳住了。

十三点八伏这个数字也不是随便写的。它是车载电台、通信机房的常见直流供电电压,来自十二伏铅酸蓄电池组在浮充状态下的实际端电压。业余无线电爱好者对十三点八这个数字应该非常亲切,几乎每台车载短波机、每一只驻波表都在这个电压下工作。

耗散功率用哪一个公式

直流电路中有三个等价的功率公式:功率等于电压乘电流、等于电流平方乘电阻、等于电压平方除以电阻。选择哪一个,取决于已知量是什么。

本题已知电压和电阻,自然用电压平方除以电阻。代入数值:十三点八的平方等于一百九十点四四,再除以一欧,得一百九十点四四瓦,约等于一百九十瓦。

若走另一条路,先求电流再求功率,结果一样:电流等于电压除以电阻,即十三点八安;功率等于电压乘电流,即十三点八乘以十三点八,同样是一百九十点四四瓦。两条路互为验算,是考场上的保险做法。

单位上也要顺一遍。伏特乘安培得瓦特,伏特的平方除以欧姆同样得瓦特。量纲自洽,结果才可以放心。

逐项辨析

选项 A 给出约一百九十瓦,与计算结果一致,单位也是功率的法定单位,正确。

选项 B 的十三点八伏,是把已知条件里的电压数值原样搬了过来。它回答的是电阻两端的电压是多少,而不是它耗散多少功率。数值虽然出现自题干,却不是本题所问,属于典型的答非所问。

选项 C 的十三点八安,是流过电阻的电流。它确实是本题过程中要算出的一个中间量,但电流的单位是安培,不是功率。把中间结果当最终答案,是选择题里最常见的失手方式之一。

选项 D 的一百九十伏安,数值与正确结果只差一个单位,干扰性最强。伏安是视在功率的单位,定义为电压有效值与电流有效值之积,用在交流电路里描述电源供给的总容量。在纯电阻这样的线性负载上,视在功率在数值上确实等于有功功率,但题目问的是电阻耗散的功率,也就是转化成热的那一部分,属于有功功率,法定单位是瓦特。用伏安去描述电阻发热的多少,单位不合规。

一百九十瓦在现实中意味着什么

算出的数字值得停一下。一百九十瓦全部变成热,而常见的小功率金属膜电阻额定功率只有四分之一瓦、二分之一瓦,大一些的线绕电阻也不过几十瓦。一只四分之一瓦的电阻若真的承受一百九十瓦,瞬间就会冒烟、变色、阻值漂移,甚至炸裂起火。

所以这道题的计算只在纸面上成立,实际接线时必须先算功率再选器件,并留出足够的降额余量。工程上一般让实际耗散不超过额定功率的一半。若确实需要在十三点八伏下消耗接近一百九十瓦,得用大功率线绕电阻或假负载,加装散热片,并注意周围可燃物。

应试要点

判据两步:先看接法确定电压,再用功率等于电压平方除以电阻。本题两个数一乘即得,一欧电阻对应十三点八伏,功率约一百九十瓦。

单位上记一句:瓦是功率,伏是电压,安是电流,伏安是视在功率,专用于交流容量。凡是题目问“耗散功率”或“发热功率”,答案单位只能是瓦。选定器件之前先估算功率并降额使用,能省下不少烧坏的电阻和受惊的心情。

继续阅读

全部归档