【例1】 如图所示,电解槽A和电炉B并联后接到电源上,电源内阻r=1 Ω,电炉电阻R=19 Ω,电解槽电阻r′=0.5 Ω。当S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率为684 W;S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变)。试求:
(1)电源的电动势;
(2)S1、S2都闭合时,流过电解槽的电流大小;
(3)S1、S2都闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率。
[解析] (1)设S1闭合、S2断开时电炉功率为P1,
电炉中电流I== A=6 A
电源电动势E=I(R+r)=120 V。
(2)设S1、S2都闭合时电炉功率为P2,电炉中电流为
I′== A=5 A
电源路端电压为U=I′R=5×19 V=95 V,
流经电源的电流为I1== A=25 A
流过电解槽的电流为IA=I1-I′=20 A。
(3)电解槽消耗的电功率
PA=IAU=20×95 W=1 900 W
电解槽内热损耗功率
P热=Ir′=202×0.5 W=200 W
电解槽中电能转化成化学能的功率为
P化=PA-P热=1 700 W。
[答案] (1)120 V (2)20 A (3)1 700 W