美国留学

例题：图甲是某餐具消毒柜的简化电路图。该消毒柜有“消毒”“烘干”“冷却”三个档位，利用加热盘内的水沸腾产生的高温水蒸气对餐具进行消毒，再通过向餐具吹热风和冷风使其快速干燥和冷却。电路中R1和R2为加热电阻，且R2=4R1，M为电动机，S1为扇形片档位自动控制开关。消毒柜正常工作时电功率随时间的变化图像如图乙所示。求：

（1）R2的阻值；

（2）消毒柜完成“消毒”“烘干”“冷却”一共消耗的电能。

（1）由电路图和题意可以知道。高温（消毒）的时候，S1接1，R1、R2并联工作；中温档（烘干）时S1接2，R2和电动机并联工作；冷却时S1接3，只有电动机工作。再根据图像可以知道。高温档电功率500W，中温档电功率125W。

消毒挡：S1接1，R1、R2并联工作， P消=500W。

由P=UI=U^2/R得R消=U^2/P1=(220V)^2/500W=96.8Ω=1/R1+1/R2。

因为R2=4R1，所以R1=121Ω。R2=484Ω

（2）先求出R1功率P1=UI1= U^2/R1=(220V) ^2/ 121Ω=400W

P2=P消-P1=500W-400W=100W

电动机M的功率PM=P烘-P2=125W-100W=25W

先确定各挡位时间和功率：

消毒挡P1=500W：t1=10min=600s，

消耗电能W1=P1t1=500W×600s=3×10^5J。

烘干挡P2=125W：t2=15min-10min=5min=300s，消耗电能W2=P2t2=125W×300s=3.75×10^4J。

冷却挡电能W3=25W×240s=6×10^3J。

总电能：W=W1+W2+W3=3×10^5J+3.75×10^4J+6×10^3J=3.435×10^5J。

练*题：

图甲是一家用电暖器，有“低温”“中温”“高温”三档，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图。闭合开关S、S₁为“低温”档，闭合开关S、S₂为“中温”档，同时闭合开关S、S₁、S₂为“高温”档。求：

（1）“低温”档正常工作时的电流；

（2）电阻R₂的阻值；

（3）“高温”档正常工作10min消耗的电能。

XX牌电暖器

额定电压 220V

额定功率 低温档 550W

中温档 1100W

高温档 ——

频率 50Hz

提示：闭合开关S、S₁为“低温”档，此时只有R1工作；

闭合开关S、S₂为“中温”档，此时只有R2工作；

同时闭合开关S、S₁、S₂为“高温”档，此时R1、R2并联。

版权声明：本文转载于今日头条，版权归作者所有，如果侵权，请联系本站编辑删除