Question

【题目】某同学设计的电饭锅具有煮饭和保温两种功能，电路如图所示，闭合开关S1、S2，刚开始触点D与E接触，随着锅内温度升高，热敏电阻R阻值减小，继电器内电流增大，当锅内温度达到103℃时电磁铁吸合衔铁，使触点D脱开E改与F接触；当锅内温度低于50℃时电磁铁松开衔铁，触点D再次与E接触。已知电饭锅工作电压为220V，R1=44Ω，R0为定值电阻，控制电路消耗的功率忽略不计。求：

（1）电饭锅煮饭时消耗的电功率；

（2）要在保温时保持锅内温度不变，假设此时电饭锅散热功率恒为110W，则电路中R2的阻值应为多大；

（3）要给电路加一个保温工作指示灯，则指示灯应该放在图中甲或乙的哪个位置，该指示灯电阻的阻值应具备怎样的特点。

Answer 1

【答案】（1）1100W；（2）396Ω；（3）R2更大。

【解析】（1）由题和图示知，闭合开关S1、S2，触点D与E接触为煮饭状态，此时R2被短路，只有R1接入电路中，所以电饭锅煮饭时消耗的电功率：P煮饭＝＝1100W；（2）由题意知，保温时触点D脱开E，此时R1、R2串联，为使锅内温度保持不变，电饭锅保温功率应等于散热功率，即：P保温＝P散热＝110W，由P＝可得，保温时电饭锅工作电路的总电阻：R总＝＝440Ω，根据电阻的串联可得，R2的阻值：R2＝R总-R1＝440Ω-44Ω＝396Ω；（3）保温时R2才接入电路，煮饭时R2被短路，所以指示灯应放在图中的乙处；指示灯与R2并联时，并联后的总电阻比并联的每个电阻都小，即比最小的电阻还要小；若指示灯的电阻比R2小，总电阻更小；若指示灯的电阻比R2大，总电阻只比R2小，所以选择阻值比R2更大指示灯，总电阻的变化越小，这样对保温功率的影响较小。