Question

某地区的家庭电路，在晚间用电高峰时用户得到电压明显低于220V，因而造成白炽灯无法正常启动，这是为什么？怎样才能有效的改善这种现象？

Answer 1

分析：从供电导线有电阻、家庭用电器与供电导线的连接结合串联电路的特点，运用欧姆定律来分析解决此题．

解答：解：供电线路如图，在用电过程中不仅用户消耗电能，输电导线上也损失电能．
在夜晚用电高峰时，使用的电器越多，等效电阻越小，电路中电流越大．
在供电电压一定时，由U=U_线+U_户=IR_线+U_户，由于I的增大，导致了U_线增大，U_户减小，以至于不能使用电器正常工作．
改变这种状况的方法可采用高压输电，当电站的输出功率P一定时，由P=UI输出电压U越大，电路中电流I越小．
因此，电线上热损功率P_线=I²R越小，由P=P_线+P_户，则用户功率提高，由P_户=

U2

R

，在用电器电阻一定条件下，用电器两端的电压可以提高．

答：在用电高峰的晚间，干路电流I增大，则导致导线上的电压U_线=IR_线增大，电站输出的电压U一定，且满足U=U_线+U_户，所以用户电压减少，以至于用电器不能正常工作．
改变现状的方法是：（1）换用电阻较小的输电导线，减少导线两端的电压U_线=IR_线；（2）采用高压输电的方法．

点评：知道导线有电阻，以及明确其与用电器的连接方式是此题的难点．