Question

圖1為小穎同學設計的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能。圖1中電磁繼電器(線圈電阻不計)、熱敏電阻R、保護電阻R₀、電壓恒為6V的電源U₁、導線等組成控制電路。當電磁鐵線圈中的電流I<10mA時，繼電器上方觸點和觸點c接通；當電磁鐵線圈中的電流I≥10mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點和觸點a、b接通。熱敏電阻中允許通過的最大電流I₀＝15mA，其電阻R隨溫度變化的規律如圖2，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R₁、R₂、R₃均置于儲水箱中。已知R₁＝33Ω、R₂＝66Ω、R₃＝154Ω、U₂＝220V。

Answer 1

解：
（1）銜鐵被吸下時，R₁、R₂并聯；由代入數據解得R_總＝22Ω；
（2）保慍狀態下：R₂、R₃、R串聯，由又散失的熱量
將數據代入以上兩式可得：Q’=1.65×10⁵J
（3）為使控制電路正常工作，當R達到最小值R=200?時，控制電路中的電流不超過聶大值，此時R₀取最小值。
由代入數據可得R₀最小值，R0=200Ω
銜鐵剛好被吸下時，控制電路總電阻為600Ω，此時R=400Ω，由圖(b)可知水溫為60℃。