Question

图2—3—15是一个电热毯示意电路图．R₀是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯与电阻丝串联的电阻．电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关．

图2—3—15

　　（1）用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？

　　（2）若要求在保温时电流通过电阻丝R₀每分钟有60J的电能转化为内能，电阻R的阻值是多大？

Answer 1

解　（1）根据公式P＝I²R

　　R₀一定，t一定时，电热毯功率大时，处于加热状态．

　　S闭合时，R₀发热功率：P₀＝I²R ₀＝（）²R₀　　                 ①

　　S断开时，R′₀＝I²R ₀＝（）²R₀　                                 ②

　　比较①②两式得P₀＞P₀′．

　　∴　S闭合，电热毯处于加热状态．

　　S断开，电热毯处于保温状态．

　　（2）R₀＝＝＝484Ω

　　保温时：电阻R₀两端电压为U₀．

　　Q₀＝t

　　已知：Q₀＝60J　t＝1 min＝60 s

　　Q₀＝＝＝22V．

　　电路中电流：I＝＝＝A．

　　R＝＝＝4356Ω

　　答案　（1）闭合S，电热毯处于加热状态（2）R＝4356Ω