Question

【題目】某品牌智能滾筒洗衣機具有洗凈度高、不傷衣物、可設定洗滌溫度、方便安全等優點。其筒化等效電路如 圖所示，此時處于空擋位置。閉合開關 S，旋鈕繞 P 轉動，實現擋位轉換，旋至 1 擋時 R1、R2 同時工作， 洗衣機處于加熱狀態；旋至 2 擋時 R2 和電動機同時工作，洗衣機處于保溫洗滌狀態。R1 和 R2 均為電熱絲， 其阻值不受溫度影響，R1=22Ω，主要參數如下表。[c 水=4.2×103J/(kg℃)]

***牌智能滾筒洗衣機
額定電壓	220V
加熱功率	2400W
設定溫度范圍	10℃~90℃
電動機功率	240W
防電墻電阻	1×106Ω

（1） “防電墻”是在洗衣機內部形成永久性電阻。發生漏電時，電流依次經防電墻和人體流入大地，若人體 的最大電阻為 1×105Ω，防電墻技術______（能、不能）保證人的安全。

（2）洗衣機內注入 10kg 的水，在額定電壓下連續加熱 1050秒，水溫由 20℃上升到50℃，此過程中的加熱效率是多少__________？

（3）R2 阻值是多少 _________？

（4）洗衣機處于保溫洗滌狀態時，干路電流是多少______？

Answer 1

【答案】能 50% 242Ω 2A

【解析】

(1)防電墻與人的電阻串聯，

根據串聯電路電阻特點可知，電路總電阻：

R=R0+R人=1×106Ω+1×105Ω=1.1×106Ω

串聯電路中的電流：

I0== =2×104A，

由歐姆定律得，此時人體的電壓：

U人=I0R人=2×104A×1×105Ω=20V，

因為U人小于36V，所以防電墻技術能保證人的安全。

(2)水吸收的熱量：

Q吸=c水m水(tt0)=4.2×l03J/(kg℃)×10kg×(50℃20℃)=1.26×l06J，

洗衣機加熱消耗的電能：

W=Pt=2400W×1050s=2.52×106J，

洗衣機加熱的效率：

η=×100%=×100%=50%

(3)由電路圖可知,當旋鈕旋至1檔時,電熱絲R1與R2并聯，洗衣機處于加熱狀態，

由P=UI=得,電熱絲R1的加熱功率：

P1===2200W，

電熱絲R2的加熱功率：

P2=PP1=2400W2200W=200W，

則電熱絲R2的阻值：

R2===242Ω，

(4)洗衣機處于保溫洗滌狀態時,電熱絲R2與電動機并聯，

則電熱絲R2和電動機的總功率：

P總=P2+P電動=200W+240W=440W，

保溫洗滌的干路電流：

I===2A，