Question

图甲是用来焊接PVC塑料管道的热熔器外观照片．其内部电路如图乙，S₁是手动电源开关．S₂是温控开关，作用是完成“加热模式”和“保温模式”之间的切换．L是指示灯（在S₁闭合情况下L始终能正常发光），R₁是限流电阻．下表是有关元件的物理参数．

（元件）项目	参数	（元件）项目	参数
电源电压	220V	L灯	0.1A，2W

加热功率 1210W（不含L及R₁的功率） R₂ 202Ω

（1）求R₁的阻值；

（2）求保温功率（不含L和R₁的功率）；

（3）求该热熔器（全电路）在保温模式下1min消耗的电能．

Answer 1

（1）由图可知灯L与R₁串联在照明电路中，L正常发光，

则由P=UI得：U_L===20V，

∵串联电路的电压等于各部分电路两端的电压之和，

∴U₁=U﹣U_L=220V﹣20V=200V，

由I=得：R₁===2000Ω；

（2）由P=得：R₃===40Ω；

开关S₁断开时，电阻R₂与R₃串联；

根据串联电路的总阻值等于串联的电阻之和得：

R_保=R₂+R₃=20Ω+40Ω=60Ω，

则P_保===200W；

（3）该热熔器（全电路）在保温模式下，总功率P=P_L+P₁+P_保=UI_L+P_保=220V×0.1A+200W=222W，

消耗的电能W=Pt=222W60s=13320J．

答：（1）R₁的阻值为2000Ω；

（2）保温功率为200W；

（3）该热熔器（全电路）在保温模式下1min消耗的电能为13320J．