问题描述:
如图所示,某家用电器具有加热、保温的功能.用电器发热电阻R的额定电压为220V,额定功率为605W.加热时,按下温控开关S与 a、b接触,此时红色指示灯亮;当达到一定温度时,温控开关S自动跳接到c,使用电器处于保温状态,此时绿色指示灯亮.红灯标有“6V 1.5W”、绿灯标有“12V 3W”的字样,用电器工作时两灯均正常发光(虚线框内为用电器的加热和保温装置).请根据以上信息解答下列问题:(1)电阻R1的作用.
(2)当用电器处于加热状态时,加热装置1min消耗的电能.
(3)该用电器在保温状态时,保温装置的发热功率和电阻R2的阻值.
最佳答案:
(1)由题和电路图可知,加热时,按下温控开关S与a、b接触,红灯与R1串联,再与发热电阻R并联;
因为电源电压大于红灯的额定电压,因此R1起分压作用,使红灯正常发光;
(2)由题知,加热时,发热电阻R的额定功率为605W,
由P=
W |
t |
W=P加热t=605W×60s=3.63×104J;
(3)由电路图和题意可知,温控开关S自动跳接到c,用电器处于保温状态,此时绿灯、R2、R串联,R2和R为保温装置;
绿色指示灯正常发光,由P=UI可得,I绿灯=
P绿灯 |
U绿灯 |
3W |
12V |
串联电路电流处处相等,所以I=I绿灯=0.25A,
根据串联电路的电压规律可得,保温装置两端的电压:U保温=U-U绿灯=220V-12V=208V,
保温装置的发热功率:P保温=U保温I=208V×0.25A=52W,
保温装置的总电阻:R保温=
U保温 |
I |
208V |
0.25A |
发热电阻R的阻值:R=
U2 |
P加热 |
(220V)2 |
605W |
根据串联电路的电阻规律可得,电阻R2的阻值:R2=R保温-R=832Ω-80Ω=752Ω.
答:(1)电阻R1的作用,起分压作用,使红灯正常发光.
(2)当用电器处于加热状态时,加热装置1min消耗的电能为3.63×104J.
(3)该用电器在保温状态时保温装置的发热功率为52W,电阻R2的阻值为752Ω.