Question

小华家买了一个家用电吹风，如图甲所示。其简化电路如图乙所示，主要技术参数如右表。请解答如下问题：

（1）当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是多少？
（2）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？
（3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？（计算结果保留一位小数）

Answer 1

（1）电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是3.6×10⁴J；
（2）当开关旋至A、B时，电阻丝与电动机并联且同时工作，电吹风功率最大；电路中的总电流是4.55A；
（3）电热丝的实际功率为727.3W．

试题分析：（1）当开关旋至B、C时，只有电动机工作吹冷风，由表中数据可知吹冷风的功率，根据W=Pt求出消耗的电能；电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是W=Pt=120w×5×60s=3.6×10⁴J；
（2）电吹风处于吹热风状态，则电动机和电热丝应同时工作，此时功率最大；当开关旋至A、B时，电阻丝与电动机并联且同时工作，电吹风功率最大；此时P_总=1000W，
电路中的总电流是I=P_总/U=1000W/220V=4.55A；
（3）已知吹热风和冷风时的功率，可求电热丝的额定功率，根据公式R=U²/P可求电热丝的电阻，已知实际电压，根据公式P=U²/R得到电热丝的实际功率．
电热丝的额定功率为P_R=P_总-P_动=1000W-120W=880W，
电热丝的电阻为R=U²/P_R=(220V）²/880W=55Ω，
电热丝的实际功率为P_实=U_实²/R=(200V）²/55Ω≈727.3W．