题目内容
【题目】有一种电加热恒温箱,工作原理如图(甲)所示.控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的电热丝组成.其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻R1阻值随温度变化关系如图(乙)所示.
求:
(1)电热丝正常工作时的功率;
(2)电热丝正常工作100s产生的热量;
(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,电阻箱R0接入电路的阻值.
【答案】(1)电热丝正常工作时的功率为1100W;
(2)电热丝正常工作100s产生的热量为1.1×105J;
(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,电阻箱R0接入电路的阻值为50Ω.
【解析】
试题分析:(1)知道工作电路的电压和电热丝的电阻,利用P=求电热丝工作时的功率;
(2)已知工作时间,根据Q=W=Pt求加热100s产生的热量;
(3)恒温箱的温度为50℃,从图乙的出热敏电阻的阻值,此时电路中的电流为60mA,衔铁被吸合,切断工作电路,又知道控制电路的电压,利用欧姆定律求电阻箱连入电阻的阻值.
解:(1)电热丝工作时的功率:
P==
=1100W;
(2)电热丝正常工作100s产生的热量:
Q=W=Pt=1100W×100s=1.1×105J;
(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,由图乙可知,热敏电阻的阻值R1=100Ω,
由题知,此时控制电路的电流I=60mA=0.06A,
∵I=,即:0.06A=
,
∴电阻箱R0应接入电路的阻值:R0=50Ω.
答:(1)电热丝正常工作时的功率为1100W;
(2)电热丝正常工作100s产生的热量为1.1×105J;
(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,电阻箱R0接入电路的阻值为50Ω.
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