Question

6．如表是某電加熱器的銘牌，如圖是該加熱器的簡化電路圖．R₁、R₂都是發(fā)熱電阻，電源電壓是220V．試求：
（1）低溫?fù)鯐r，開關(guān)應(yīng)處于什么狀態(tài)？此時電路正常工作時的電流是多少？
（2）R₁和R₂的電阻分別是多少？
（3）高溫?fù)跽�常加�?min時產(chǎn)生的熱量是多少？

型號	DSP-22C
額定電壓	220V
頻率	50HZ
額定功率	低溫?fù)?/TD>	44W
	高溫?fù)?/TD>	400W
容量	2.0L

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中S₁、S₂閉合時，電路中只有R₁工作，當(dāng)S₁閉合，S₂斷開時，R₁與R₂串聯(lián)在電路中，串聯(lián)分壓，發(fā)熱電阻處于低溫狀態(tài)；根據(jù)P=UI可求得此時電路正常工作時的電流；
（2）根據(jù)圖中S₁、S₂閉合時，電路中只有R₁工作，此時是高溫檔，已知高溫?fù)醯墓β士汕蟮肦₁的電阻，然后再根據(jù)低溫?fù)醯墓β是蟮每傠娮璧淖柚�，用總電阻阻值減去R₁的阻值即為R₂的阻值．
（3）已知高溫?fù)醯墓β�，利用W=Pt可求得高溫?fù)跽�常加�?min時產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）根據(jù)圖示，當(dāng)S₁、S₂閉合時，只有R₁在電路中，發(fā)熱電阻處于高溫檔；當(dāng)S₁閉合，S₂斷開時，R₁與R₂串聯(lián)在電路中，R₂分去一部分電壓，因此電熱絲處于低溫狀態(tài)．
此時電路正常工作時的電流：
I=$\frac{{P}_{低溫}}{U}$=$\frac{44W}{220V}$=0.2A，
（2）當(dāng)S₁、S₂閉合時，只有R₁在電路中，發(fā)熱電阻處于高溫檔，P_高溫=400W，
則R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{400W}$=121Ω，
當(dāng)S₁閉合，S₂斷開時，R₁與R₂串聯(lián)在電路中，
則此時電路中的總電阻：
R_總=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{低溫}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{44W}$=1100Ω，
則R₂=R_總-R₁=1100Ω-121Ω=979Ω，
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，高溫?fù)跽�常加�?min時產(chǎn)生的熱量：
W=P_高溫t=400W×5×60s=1.2×10⁵J．
答：（1）低溫?fù)鯐r，S₁閉合，S₂斷開；此時電路正常工作時的電流是0.2A；
（2）R₁的電阻為121Ω；R₂的電阻是979Ω；
（3）高溫?fù)跽�常加�?min時產(chǎn)生的熱量是1.2×10⁵J．

點評 本題考查電阻、電流和電功率的計算以及歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是分析出開關(guān)在不同位置時電路的連接情況和公式及其變形的靈活運(yùn)用．涉及到電路的動態(tài)分析，知識點較多，有點難度，屬于難題．