Question

【題目】某加熱器有高、中、低三溫檔，其額定電壓為220V，低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W。簡化電路如圖所示，用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲，單刀雙擲開關S1可接a或b。

（1）電路只閉合開關S2時，為中溫檔。

①電流多大?

②R2的阻值是多大?

（2）只讓開關S1接b時，為低溫檔。

①低溫檔加熱5h，消耗多少kW·h的電能?

②定值電阻R1兩端的電壓是多大?

（3）用高溫檔加熱時，應如何操作開關?

Answer 1

【答案】（1）0.2A（2）1100Ω（3）0.11kW·h（4）110V（5）S2閉合，S1接a

【解析】

（1）電路只閉合開關S2時，為中溫檔，此時電路中只有R2工作。因中溫檔功率為P中=44W，所以此時通過R2的電流為I===0.2A；R2===1100Ω。

（2）只讓開關S1接b時，為低溫檔，此時R1與R2串聯，功率為P低=22W=0.022kW。加熱5h，消耗的電能為W=P低t=0.022kW×5h=0.11kW·h；電路中的電流為I’===0.1A，電路的總電阻為R總===2200Ω，則R1=R總- R2=2200Ω-1100Ω=1100Ω，

R1兩端的電壓UR1= I’ R1=0.1A×1100Ω=110V。

（3）電路中電壓是不變的，根據P=可知，要高溫檔（發熱功率最大）工作，則須電路中電阻最小，即當R1與R2并聯工作時為高溫檔。應S2閉合，同時S1接a。