如图*为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗.其电路原理如图乙所示.R1、R2为电热丝,其额定电压均为220V....
问题详情:
如图*为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗.其电路原理如图乙所示.R1、R2为电热丝,其额定电压均为220V.电路的工作原理是:当S1闭合,S2断开时,电熨斗处于低温档;当S1、S2都闭合时,电熨斗处于高温档.正常工作时高温挡的电功率为1540W.(电源电压保持不变,不计电热丝电阻随温度的变化)
(1)电熨斗正常工作时,在高温档状态下电路中的总电流是多大?
(2)若电热丝R2的电阻为44Ω,则电热丝R1的电阻为多少?
(3)若电热丝R2烧毁了,要使电路恢复正常工作,小聪设计了这样一个方案;(保*:高档、抵挡功率不变).小聪方案:用两根都是“220V 550W”的电热丝并联代替R2.
请你通过计算和分析,对小聪的方案作出评价.
【回答】
解:
(1)由题已知,高温挡的电功率为1540W,
根据P=UI得高温档状态下电路中的总电流:
I===7A;
(2)当S1、S2都闭合时,电熨斗处于高温档,两电阻丝并联,
U=U1=U2=220V,
通过R1的电流:I1=I﹣I2=I﹣=7A﹣=2A,
所以R1的电阻:R1===110Ω;
(3)根据P=,“220V 550W”的电热丝的电阻:
R3===88Ω,
用两根的电热丝R3并联后总电阻是44Ω,其总功率为1100W,正常工作时符合要求;
但当其中一根的电热丝烧坏,电路仍能工作,此时P3=550W<1100W,且不能及时发现加以排除,可见小聪方案也不是最佳方案.
答:
(1)电熨斗正常工作时,在高温档状态下电路中的总电流是7A;
(2)电热丝R1的电阻为110Ω;
(3)小聪的方案符合要求,但当其中一根的电热丝烧坏,电路仍能工作,此时P3=550W<1100W,且不能及时发现加以排除,所以小聪方案也不是最佳方案.
【点评】分清电路结构、熟练功率公式及其变形公式、欧姆定律、并联电路的特点是正确解题的关键.
知识点:电功率单元测试
题型:计算题