Question

家樂(lè)牌電熱水器的簡(jiǎn)化電路如圖所示，A為自動(dòng)溫度開關(guān)，當(dāng)水的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)斷開電路，低于設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)接通電路。S是熱水器的功率選擇開關(guān)，可選擇高、低兩檔加熱功率，R₁、R₂都是發(fā)熱電阻器。主要的技術(shù)指標(biāo)如下表

(1)把一箱水溫度升高10℃時(shí)，水吸收的熱量是多少?
(2)當(dāng)熱水器在高檔正常工作時(shí)，電路中的電流是多少?
（3）當(dāng)S撥至2時(shí)．電熱管的實(shí)際功率只有1000W，實(shí)際電壓是多少？

Answer 1

(1)8.4×10⁵J……3分  (2)10A……3分       (3)163350J…解析:
：（1）∵V=20L=0.02m3，△t=10℃，
∴m=ρV=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg，
Q=Cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×20kg×10℃=8.4×105J．
答：水吸收的熱量是8.4×105J．
（2）當(dāng)S撥至1時(shí)，電路中只有R1，電阻達(dá)到最小，由公式P="U2" R 可知，此時(shí)的功率最大，位于一檔，
∵U額=220V，P額=2200W，
∴I=P額 U額 ="2200W" 220V =10A．
答：當(dāng)S撥至1時(shí)，熱水器正常工作時(shí)電路中的電流是10A．
（3）至2時(shí)，電路中R1和R2串聯(lián)，電阻達(dá)到最大，由公式P="U2" R 可知，此時(shí)的功率最小，位于二檔，
∵U額=220V，P額=1210W，
∴R=U額2 P額 ="(220V)2" 1210W =40Ω，
又∵P實(shí)=1000W，
∴U2=P實(shí)R=1000W×40Ω=40000V2，
故U=200V．