問題詳情:
如圖*爲一款有高、低溫兩檔的家用蒸汽電熨斗.其電路原理如圖乙所示.R1、R2爲電熱絲,其額定電壓均爲220V.電路的工作原理是:當S1閉合,S2斷開時,電熨斗處於低溫檔;當S1、S2都閉合時,電熨斗處於高溫檔.正常工作時高溫擋的電功率爲1540W.(電源電壓保持不變,不計電熱絲電阻隨溫度的變化)
(1)電熨斗正常工作時,在高溫檔狀態下電路中的總電流是多大?
(2)若電熱絲R2的電阻爲44Ω,則電熱絲R1的電阻爲多少?
(3)若電熱絲R2燒燬了,要使電路恢復正常工作,小聰設計了這樣一個方案;(保*:高檔、抵擋功率不變).小聰方案:用兩根都是“220V 550W”的電熱絲並聯代替R2.
請你透過計算和分析,對小聰的方案作出評價.
【回答】
解:
(1)由題已知,高溫擋的電功率爲1540W,
根據P=UI得高溫檔狀態下電路中的總電流:
I===7A;
(2)當S1、S2都閉合時,電熨斗處於高溫檔,兩電阻絲並聯,
U=U1=U2=220V,
透過R1的電流:I1=I﹣I2=I﹣=7A﹣=2A,
所以R1的電阻:R1===110Ω;
(3)根據P=,“220V 550W”的電熱絲的電阻:
R3===88Ω,
用兩根的電熱絲R3並聯後總電阻是44Ω,其總功率爲1100W,正常工作時符合要求;
但當其中一根的電熱絲燒壞,電路仍能工作,此時P3=550W<1100W,且不能及時發現加以排除,可見小聰方案也不是最佳方案.
答:
(1)電熨斗正常工作時,在高溫檔狀態下電路中的總電流是7A;
(2)電熱絲R1的電阻爲110Ω;
(3)小聰的方案符合要求,但當其中一根的電熱絲燒壞,電路仍能工作,此時P3=550W<1100W,且不能及時發現加以排除,所以小聰方案也不是最佳方案.
【點評】分清電路結構、熟練功率公式及其變形公式、歐姆定律、並聯電路的特點是正確解題的關鍵.
知識點:電功率單元測試
題型:計算題