Question

【題目】如圖 是某型號電熱水器的電路原理圖；R1、R2 為電熱絲，電熱水器共有斷電、保溫、加熱三種狀態，如圖所示為斷電狀態。已知該電熱水器的保溫功率為1.1kW，R2=8.8Ω。各種橡膠絕緣銅芯導線在常溫下安全載流量（長時間通電時的最大安全電流）如下表： 求：

導線規格
導線橫截面積 S/mm2	2.5	4	6	10
安全載流量 I/A	28	37	47	68

(1)求電熱絲 R1 的阻值；

(2)從用電安全角度考慮，安裝該電熱水器時，至少應選擇表中橫截面積為多大的銅芯導線？請通過計算說明；

(3)在加熱狀態下，電熱水器正常工作 5min 所產生的熱量。

Answer 1

【答案】(1) 44Ω；(2) 4mm2；(3) 1.98×106J

【解析】

(1)如圖所示為斷電狀態；當開關與c接觸時，為R1的簡單電路；當開關與c、d接觸時，兩電阻并聯，根據并聯電阻小于其中任一個電阻，由可知，總功率最大，故當開關與c、d接觸時，電熱水器處于加熱狀態；由前面分析可知，當開關與c接觸時，只有R1工作，此時處于保溫狀態，該電熱水器的保溫功率為1.1kW，根據可得R1的阻值

電熱絲 R1 的阻值44Ω。

(2)電熱水器加熱時，R1與R2并聯，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，通過兩電熱絲的電流分別為

因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路中的電流

所以應選擇表中橫截面積為4mm2的銅芯導線。

(3)在加熱狀態下，電熱水器正常工作5min所產生的熱量

電熱水器正常工作 5min 所產生的熱量1.98×106J。

答：(1)電熱絲R1的阻值為44Ω。

(2)從用電安全角度考慮，安裝該電熱水器時，至少應選擇橫截面積為4mm2的銅芯導線。

(3)在加熱狀態下，電熱水器正常工作5min所產生的熱量為1.98×106J。