問題詳情:
小*家裏有一款高、低溫兩檔電烤爐,他檢視使用說明書,收集到一些資訊如下:額定電壓220V,低溫檔電功率880W,高溫檔電功率1980W,電路原理圖如圖所示,R1,R2代表兩根電熱絲,S2爲溫控開關,根據上述資訊,解答下列問題:
(1)在高溫檔正常工作時,電路的總電流多大?
(2)在低溫檔正常工作1.5h消耗多少度電能?電熱絲R1的電阻多大?
(3)若電熱絲R2燒燬了,要使電路恢復正常工作,小*用兩根“220V 550W”的相同電熱絲替代R2,你認爲小*的做法能否滿足要求(請你用計算結果回答).
【回答】
(1)在高溫檔正常工作時的功率和額定功率相等,根據P=UI求出電路的總電流;
(2)根據W=Pt求出在低溫檔正常工作1.5h消耗的電能,由電路圖可知,開關S1閉合、S2斷開時,電路爲R1的簡單電路,電路中的總電阻最大,根據P=UI=可知,電路中的總功率最小,電烤箱處於低溫檔,利用P=UI=求出電熱絲R1的電阻;
(3)由電路圖可知,開關S1、S2閉合時,R1與R2並聯,電路中的總電阻最小,電路的總功率最大,電烤箱處於高溫檔,高溫檔的功率減去低溫檔的功率即爲R2的電功率,根據並聯電路的電壓特點和P=UI=求出R2的阻值,再根據P=UI=求出一根“220V 550W”電熱絲的電阻,利用電阻的並聯求出兩電熱絲的總電阻,然後與R2相比較得出*.
【解答】解:(1)由P=UI可得,在高溫檔正常工作時電路的總電流:
I===9A;
(2)由P=可得,在低溫檔正常工作1.5h消耗的電能:
W=P低溫t=880×10﹣3kW×1.5h=1.32kW•h=1.32度;
由電路圖可知,開關S1閉合、S2斷開時,電路爲R1的簡單電路,電路中的總電阻最大,
由P=UI=可知,電路中的總功率最小,電烤箱處於低溫檔,
則電熱絲R1的電阻:
R1===55Ω;
(3)由電路圖可知,開關S1、S2閉合時,R1與R2並聯,電路中的總電阻最小,電路的總功率最大,電烤箱處於高溫檔,
因電路中總功率等於各用電器功率之和,
所以,R2的電功率:
P2=P高溫﹣P低溫=1980W﹣880W=1100W,
因並聯電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,R2的阻值:
R2===44Ω,
一根“220V 550W”電熱絲的電阻:
R===88Ω,
因並聯電路中總電阻的倒數等於各分電阻倒數之和,
所以,兩根“220V 550W”電熱絲並聯時的總電阻:
R並===44Ω,
因R2=R並,
所以,用兩根“220V 550W”的相同電熱絲替代R2,能使電路恢復正常工作.
答:(1)在高溫檔正常工作時,電路的總電流爲9A;
(2)在低溫檔正常工作1.5h消耗1.32度電能,電熱絲R1的電阻爲55Ω;
(3)用兩根“220V 550W”的相同電熱絲替代R2,能使電路恢復正常工作.
知識點:電功率單元測試
題型:計算題