题目内容
【题目】电饭锅是家庭常用的电器,它既有加热功能,又有保温功能.图甲所示为某型号电饭锅的简化电路图.S1是一个磁钢式限温开关,可以实现通断电自动控制,R1和R2均为发热体加热电阻.把电饭锅接入220V的家庭电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示.求:
(1)加热电阻R1的阻值;
(2)电饭锅在这30min内的最大电功率;
(3)电饭锅在这30min内产生的热量.
【答案】(1)220 (2)880W (3)9.9
【解析】
(1)由图甲知,闭合S、断开S1时,电路中只有R1工作,由乙图可知通过R1的电流值,由P=UI计算R1的阻值;(2)由图乙知,电路中的最大总电流,由P=UI计算最大电功率;(3)由图乙知两种情况下的工作时间,利用Q=W=UIt分别求出两种情况下各自产生的热量,最后求其和即可.
(1)由图甲知,当两个开关都闭合时,两个电阻并联,总电流最大;当闭合S、断开S1时,电路中只有R1工作,电流较小,由乙图可知,此时电流中的总电流,即通过R1的电流I1=1A,由欧姆定律可得R1的阻值:R1===220Ω;
(2)由图乙知,电路中的最大总电流:I最大=4A,由P=UI可得电饭锅最大电功率:P最大=UI最大=220V×4A=880W;(3)由图乙知,在30min内电路中总电流为1A的工作时间:t1=(15min10min)+(30min20min)=15min=900s,
所以电路中总电流为4A的工作时间:t2=15min=900s,
由Q=W=UIt可得,电饭锅在这30min内产生的热量:
Q=Q1+Q2=UI1t1+UI2t2=220V×1A×900s+220V×4A×900s=9.9×105J,
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