Question

【题目】如图是一种炖汤电热紫砂壶，这种壶能控制炖汤的温度，炖出的汤不仅味道香醇，还可节约能源。右图是它的简化电路图，当汤的温度达到沸点时，开关S2自动断开，S1仍然闭合，维持小火炖煮。右图中L为“6V0.2A”的普通灯泡指示灯，R1为限流电阻，R2＝66Ω和R3＝44Ω均为加热电阻且阻值不随温度改变。求：

（1）电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，通过加热电阻的电流。

（2）在用电高峰期实际电压为200V，电热紫砂壶“大火”加热的功率。

（3）指示灯L正常工作时，限流电阻R1阻值。若用“6V10mA”的发光二极管替代此普通灯泡L，通过计算说明这样做的好处。

Answer 1

【答案】（1）2A；（2）909.1W；（3）1070；采用发光二极管比普通灯泡节能。

【解析】

（1）维持小火炖时，S1闭合，S2 断开，发热体R2、R3串联，根据电阻的串联和P求出电功率。（2）灯泡正常发光时的电流和额定电流相等，根据P=UI求出两种指示灯所在支路消耗的电功率，即可从节约能源的角度选取哪一种比较合适；根据欧姆定律的变形公式即可求出R1的阻值；

（1）电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，S1闭合，S2断开，R2、R3串联，R总=66它们两端的电压为电源电压，即U=220V，则通过的电流I2A；

（2）在用电高峰期实际电压为200V，电热紫砂壶“大火”加热时，R3连入电路，两端的电压为200V，加热功率为：P实909.1W

（3）灯L正常工作的电压为6V，正常工作的电流为：IL0.2A。灯L和限流电阻R1串联，根据串联电路的分压特点，R1两端的电压为UR1=220V6V=214V，则R1的电阻为：R11070。

指示灯为普通小灯泡时：P1＝U II1＝6 V×0.2 A ＝1.2W； 指示灯为发光二极管时：P2＝U2I2＝6 V×0.01 A ＝0.06W；

因为 P2＜P1，所以采用发光二极管比普通灯泡节能。