Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)的電飯鍋具有煮飯和保溫兩種功能，電路如圖所示，閉合開關(guān)S1、S2，剛開始觸點(diǎn)D與E接觸，隨著鍋內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R阻值減小，繼電器內(nèi)電流增大，當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到103℃時(shí)電磁鐵吸合銜鐵，使觸點(diǎn)D脫開E改與F接觸；當(dāng)鍋內(nèi)溫度低于50℃時(shí)電磁鐵松開銜鐵，觸點(diǎn)D再次與E接觸。已知電飯鍋工作電壓為220V，R1=44Ω，R0為定值電阻，控制電路消耗的功率忽略不計(jì)。求：

（1）電飯鍋煮飯時(shí)消耗的電功率；

（2）要在保溫時(shí)保持鍋內(nèi)溫度不變，假設(shè)此時(shí)電飯鍋散熱功率恒為110W，則電路中R2的阻值應(yīng)為多大；

（3）要給電路加一個(gè)保溫工作指示燈，則指示燈應(yīng)該放在圖中甲或乙的哪個(gè)位置，該指示燈電阻的阻值應(yīng)具備怎樣的特點(diǎn)。

Answer 1

【答案】（1）1100W；（2）396Ω；（3）R2更大。

【解析】（1）由題和圖示知，閉合開關(guān)S1、S2，觸點(diǎn)D與E接觸為煮飯狀態(tài)，此時(shí)R2被短路，只有R1接入電路中，所以電飯鍋煮飯時(shí)消耗的電功率：P煮飯＝＝1100W；（2）由題意知，保溫時(shí)觸點(diǎn)D脫開E，此時(shí)R1、R2串聯(lián)，為使鍋內(nèi)溫度保持不變，電飯鍋保溫功率應(yīng)等于散熱功率，即：P保溫＝P散熱＝110W，由P＝可得，保溫時(shí)電飯鍋工作電路的總電阻：R總＝＝440Ω，根據(jù)電阻的串聯(lián)可得，R2的阻值：R2＝R總-R1＝440Ω-44Ω＝396Ω；（3）保溫時(shí)R2才接入電路，煮飯時(shí)R2被短路，所以指示燈應(yīng)放在圖中的乙處；指示燈與R2并聯(lián)時(shí)，并聯(lián)后的總電阻比并聯(lián)的每個(gè)電阻都小，即比最小的電阻還要小；若指示燈的電阻比R2小，總電阻更小；若指示燈的電阻比R2大，總電阻只比R2小，所以選擇阻值比R2更大指示燈，總電阻的變化越小，這樣對(duì)保溫功率的影響較小。