AB和A′B′是长度均为l=2 km(1 km的电阻值为1 Ω)的两根输电线,若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电,相当于在两点间连接了一个电阻.接入电动势为E=90 V、内阻不计的电源,当电源接在A、A′间时,测得B、B′间电压为UB=72 V;当电源接在B、B′间时,测得A、A′间电压UA=45 V.由此可知A与C相距多远?
AB和A′B′是长度均为l=2 km(1 km的电阻值为1 Ω)的两根输电线,若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电,相当于在两点间连接了一个电阻.接入电动势为E=90 V、内阻不计的电源,当电源接在A、A′间时,测得B、B′间电压为UB=72 V;当电源接在B、B′间时,测得A、A′间电压UA=45 V.由此可知A与C相距多远?
解析:由电阻定律R=ρ知,在电阻率和导体横截面积一定的情况下,电阻跟长度成正比,如果求出C点到A点的电阻和到B点的电阻的比值,即可求出距离AC和BC.
图24-7
在测量过程中的等效电路如图24-7,当电源接在A、A′间时,可以认为电流仅在回路A′C′CA中流,此时UB=72 V等于漏电阻R上的电压.设AC和BC间每根输电线的电阻为RAC和RBC,则有=
,
同理,当电源接在B、B′间时,则有=
,
解得RAC=RBC/4.
由电阻定律R=ρ∝l,可得A、C间相距为lAC=l/5=0.4 km.
答案:0.4 km