Question

【题目】如图 是某型号电热水器的电路原理图；R1、R2 为电热丝，电热水器共有断电、保温、加热三种状态，如图所示为断电状态。已知该电热水器的保温功率为1.1kW，R2=8.8Ω。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表： 求：

导线规格
导线横截面积 S/mm2	2.5	4	6	10
安全载流量 I/A	28	37	47	68

(1)求电热丝 R1 的阻值；

(2)从用电安全角度考虑，安装该电热水器时，至少应选择表中横截面积为多大的铜芯导线？请通过计算说明；

(3)在加热状态下，电热水器正常工作 5min 所产生的热量。

Answer 1

【答案】(1) 44Ω；(2) 4mm2；(3) 1.98×106J

【解析】

(1)如图所示为断电状态；当开关与c接触时，为R1的简单电路；当开关与c、d接触时，两电阻并联，根据并联电阻小于其中任一个电阻，由可知，总功率最大，故当开关与c、d接触时，电热水器处于加热状态；由前面分析可知，当开关与c接触时，只有R1工作，此时处于保温状态，该电热水器的保温功率为1.1kW，根据可得R1的阻值

电热丝 R1 的阻值44Ω。

(2)电热水器加热时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过两电热丝的电流分别为

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中的电流

所以应选择表中横截面积为4mm2的铜芯导线。

(3)在加热状态下，电热水器正常工作5min所产生的热量

电热水器正常工作 5min 所产生的热量1.98×106J。

答：(1)电热丝R1的阻值为44Ω。

(2)从用电安全角度考虑，安装该电热水器时，至少应选择横截面积为4mm2的铜芯导线。

(3)在加热状态下，电热水器正常工作5min所产生的热量为1.98×106J。