题目内容
实践活动小组的同学种植了一种植物,为了使该植物在寒冷的季节快速生长,他们制作了一台恒温箱,如图所示。按设计要求,箱内需要安装一个电发热体,该电发热体用36V的电源供电,发热功率为320W。
(1)据现有实际条件,他们制作电发热体时有3种金属丝材料可供选择,有关数据和情况如下表:
| 材料 | 直径/mm | 熔断电流/A | 发热时氧化情况 | 价格比较 |
| 钨丝 | 0.5 | 20 | 容易氧化 | 较高 |
| 镍铬合金 | 0.5 | 20 | 不易氧化 | 一般 |
| 铅锑合金 | 0.5 | 5 | 一般 | 一般 |
试分析选择哪一种材料绕制发热体比较合适,写出理由和有关的计算过程。
(2)用所选择的材料绕制成发热体后,接在36V的电源上进行通电试验,测得发热体的功率为405W。为使其功率达到设计要求的功率,在不改变发热体及电源电压的情况下,需要在箱外接一个电阻,这个电阻应该怎样连接?求出该电阻的阻值。
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解:(1)选镍铬合金材料绕制发热体
理由:按设计要求,发热体的电流为:
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铬锑合合熔断电源为5A,显然不符合要求。
钨丝最贵,且易氧化,镍铬合金价格一般。
(2)电阻应与发热体串联。
发热体接在3.6V的电源上时的功率为405W,根据P=U2/R可得它的电阻为
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按设计要求,发热体的功率应为320W,根据P=I2R,则通过发热体的电流I应为:
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因串联电路的电流相等,根据![]()
则![]()
串联电阻![]()
练习册系列答案
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