Question

19．如图是家用电饭锅的简化电路示意图，S₁是限温开关，靠手动闭合，当温度达到103℃时自动断开，不能自动闭合．S₂是自动开关，当温度超过80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合．电阻R₂的阻值是1896Ω，R₁是工作电阻，阻值为40Ω．锅中放好适量的米和水，接入家庭电路，闭合手动开关S₁后，电饭锅就能自动煮好米饭并保温．
（1）分别画出煮饭和保温的等效电路图，并注明．
（2）计算保温时的总功率．
（3）若现在电饭锅内温度为60℃，计算此时电路中的电流．

Answer 1

分析 （1）根据题意确定煮饭与保温时的电路结构，然后作出等效电路图．
（2）根据电功率公式求出保温时的总功率．
（3）根据温度确定电路的工作状态，然后应用欧姆定律求出电流．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电阻R越大，电饭锅的功率越小，处于保温状态，R越小，功率越大，处于煮饭状态，
由图示电路图可知，电饭锅加热时，R₂被短路只有R₁工作，当温度超过80℃时，S₂自动断开，此时R₁与R₂串联，
电饭锅处于保温状态，电饭锅煮饭与保温的等效电路图如图所示：

（2）电饭锅保温时，两电阻串联：
总功率：P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1896Ω+40Ω}$=25W；
（3）电饭锅内温度为60℃，电饭锅处于加热状态，
电路电流：I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{220V}{40Ω}$=5.5A；
答：（1）煮饭和保温的等效电路图如图所示；
（2）保温时的总功率为25W．
（3）若现在电饭锅内温度为60℃，此时电路中的电流为5.5A．

点评 本题考查了作等效电路图、求功率、电路电流问题，分析清楚电路结构、应用电功率公式与串联电路特点、欧姆定律可以解题．