题目内容

【题目】如图甲为小李同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能。图甲中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻、电压恒为6V的电源、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流,其电阻R随温度变化的规律如图乙,热敏电阻和加热电路中的三只电阻、、均置于储水箱中。已知、、、。

(1)继电器上方触点和触点c接通时,工作电路的总电阻是________;

(2)衔铁被吸下时,热水器的发热功率为________W;

(3)为使控制电路正常工作,保护电阻的阻值至少为多大_______?若为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少_____?

【答案】220 2200 200Ω 60℃

【解析】

(1)[1]由甲电路图可知,继电器上方触点和触点c接通时,加热电路为R2、R3串联,所以

工作电路的总电阻是220。

(2)[2]衔铁被吸下时R1、R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,电热水器加热时的功率

衔铁被吸下时,热水器的发热功率为2200W。

(3)[3]由图乙可知,热敏电阻的最小值是R=200Ω,当R最小,控制电路中的电流不超过最大值15mA时,保护电阻R0阻值最小,由可得,电路的最小总电阻

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,保护电阻R0的最小值

保护电阻的阻值至少为200Ω。

[4]由题意知,衔铁刚好被吸下时,电路电流

此时电路的总电阻

则此时热敏电阻

由图乙可知,此时水温为60℃。

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