Question

如圖為一臺兩檔式電熱水器的內部簡化電路，S為溫控開關，當S接a時，電路中的電流為5 A;當S接b 時電路消耗的電功率為44W，求：

（1）R₁的電阻；
（2）高溫檔時電路消耗的電功率；
（3）在低溫檔工作10 min，電流通過R₂產生的熱量

Answer 1

(1) 44Ω(2) 1100W (3) 2534J

試題分析：（1）當S接a時，電路為R₁的簡單電路，電熱水器處于高溫檔位，
根據歐姆定律可得：R₁="U" /I_高 ="220V" /5A =44Ω；
（2）高溫擋時電路消耗的電功率：P_高=UI_高=220V×5A=1100W；
（3）當S接b時，兩電阻串聯，電熱水器處于低溫檔位，
電路中的電流：I_低=P_低 /U ="44W/" 220V =0.2A，
電路中的總電阻：R_總="U/" I_低 ="220V" /0.2A =1100Ω，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴R₂=R_總-R₁=1100Ω-44Ω=1056Ω，
工作l0min電流通過R2產生的熱量：Q₂=I_低²R₂t=（0.1A）2×1056Ω×10×60s=2534J．