電功率與安全用電

個人簡歷梅建功，男，中學高級教師，特級教師.曾多次參加河南省中招考試命題工作.在省級以上報刊發表論文千余篇，出版專著20余部.

家庭電路的安全用電之一，是指供電線路和設備的安全.從電功率的角度分析說明家庭電路中的安全用電問題，判斷保險絲熔斷的原因，選擇合適的電能表和保險絲，是本節課的重點和中考的常考點.

電功率與安全用電

1． 電功率與電流的關系.由電功率的公式P=可以得到I=，此式說明，當電壓U一定時，用電器的功率P越大，電路中的電流I越大.

2． 電流過大造成的后果.家庭電路中的電能表和電線都有規定的允許通過的最大電流，如果電路中的電流過大而超過這個規定的最大值，電線會過熱而損壞家庭電路和設備，甚至引起火災.

例1小明家現有的家用電器有：150 W的電視機一臺、300 W的洗衣機一臺、100 W的電冰箱一臺、200 W的電腦一臺、800 W的電飯鍋一個、30 W的照明燈8盞.小明家的電能表上標有“220 V10 A”的字樣，他家計劃買一臺“220 V1 200 W”的柜式空調.請你通過計算說明，如果將空調接入電路后，小明家的用電器能否同時使用；如果不能同時使用，請你提出一個解決問題的辦法.

解析先求出家庭電路中用電器的總功率，再根據電功率公式P=求出用電器同時正常工作時電路中的電流，然后判斷小明現有的電能表是否能正常工作.

空調上的“220 V1 200 W”表示空調的額定電壓為220 V、額定功率為1 200 W.

用電器的總功率等于所有用電器的功率之和，則用電器的總功率P總=150 W+300 W+100 W+200 W+800 W+30 W×8+1 200 W=2 990 W.

用電器同時使用時電路中的電流I= ==13.59 A.

電能表上的“10 A”表示電能表允許通過的最大電流為10 A.由于I>10 A，所以，小明家的用電器不能同時使用.要使用電器能同時使用，應更換電能表，換用允許通過的最大電流大于13.59 A 的電能表.

例2在家庭電路中，所選導線的橫截面積應與用電器的總功率相適應，以確保用電安全.下表中是幾種常見銅導線的安全載流量（即長時間通電時的最大安全電流）.某學校準備在運動場安裝一盞1kW的碘鎢燈，請你為該校從表中選擇一種電線，要求所選電線符合適用和經濟的原則.

解析先求出通過電線的電流，再從表中選擇電線.“適用”的含義是指所選電線的安全載流量要大于電路中的電流值；“經濟”的含義是指所選電線的橫截面積不能太大，因為導線越粗，其價格越高.

家庭電路的電壓是220 V，碘鎢燈正常工作時，線路中的電流為I==≈4.55A.

因此，應選用安全載流量大于4.55 A的電線.從經濟角度考慮，查表知，應選用橫截面積為1.0 mm2的銅芯橡皮絕緣線.

保險絲的作用及選用

1． 保險絲是用鉛銻合金制作的，電阻比較大，熔點比較低.

2． 保險絲的作用：當電路中的電流過大時，保險絲由于溫度升高而熔斷，切斷電路，從而起到保護作用.

3． 保險絲熔斷的原因：一是用電器總功率過大（過載）；二是電路出現短路.

4． 保險絲的選用原則：家庭電路中一般按額定電流選用規格合適的保險絲，應使保險絲的額定電流等于或稍大于電路中最大正常工作電流.過粗的保險絲不能起到有效的保險作用；不能用銅絲、鐵絲代替保險絲.

例3學生宿舍電路中的保險絲是按規格安裝的，但經常被燒斷.發生這種情況的原因可能是（）.

A． 電路中某處有短路

B． 某個燈泡的燈絲斷了

C． 有一個寢室經常使用大功率的電爐

D． 進入宿舍的電壓經常低于220 V

解析保險絲被燒斷，是由于電路中電流過大，其原因有兩個：一是電路某處發生短路；二是電路中用電器功率過大.如果電路中某處有短路，則保險絲一裝上立即就被燒斷，而不會是經常被燒斷；如果是由于電路中接有大功率的用電器，當這個用電器工作時，電路中電流才會過大，也只有在這個時候保險絲才會被繞斷.某個燈泡的燈絲斷了、進入宿舍的電壓經常低于220 V，都不會燒斷保險絲.選C.

例4教室有“220 V40 W”日光燈5盞，教室里保險絲應采用（）.

A． 一根細銅絲

B． 額定電流是1 A的保險絲

C． 兩根額定電流是1 A的保險絲

D． 一根額定電流是2 A的保險絲

解析日光燈正常工作時，電路中的電流I==≈0.91A，因此應采用額定電流是1 A的保險絲.不能用銅絲代替保險絲；兩根額定電流是1 A的保險絲相當于一根額定電流是2 A的保險絲.選B.

1． 隨著生活水平的提高，家用電器日益增多.某戶進行電路舊線改造后，將保險絲的規格由5 A換成了8 A，則該線路允許同時接入用電器的功率比原來增加了（）.

A． 660 W B． 1 100 WC． 1 760 WD． 2 860 W

2． 小紅家的電能表標有“220V10A”的字樣，她家同時使用的家用電器的總功率不能超過＿＿＿＿W；如果超過，保險絲會＿＿＿＿，從而切斷電路.

3． 小元家新買了一套住房，估計新房內要添置4.2 kW的家用電器，請你通過計算幫小元家確定應選用的電能表的規格、額定電流至少多大的保險絲.

參考答案： 1． A2． 2.2×103熔斷3． 應選用19.1 A的電能表和額定電流至少為19.1 A的保險絲.

責任編輯程哲