Question

培養(yǎng)菌種需要在恒溫下進行．如圖所示為探究小組設(shè)計的恒溫箱的簡易圖．他們將一段阻值為720Ω的電熱絲接入電源電壓為36V的電路中（假設(shè)電熱絲阻值不隨溫度變化），請解答下列問題：

（1）電路工作時通過電熱絲的電流是多少安？
（2）電熱絲工作1h所消耗的電能是多少焦耳？
（3）為了保證某種菌種的培養(yǎng)，恒溫箱的發(fā)熱功率應(yīng)調(diào)整為12W．在不改變電源電壓和原電熱絲的情況下，需在箱內(nèi)串聯(lián)一個阻值為多大的電熱絲？

Answer 1

已知：R=720Ω  U=36V  t=1h=3600s  P_總=12W，求：（1）I=？（2）W=？（3）R_串=？
解：（1）電路工作時通過電熱絲的電流是I==0.05A；
（2）∵P=UI，∴電熱絲工作1h所消耗的電能是W=Pt=UIt=36V×0.05A×3600s=6480J；
（3）∵P=，∴調(diào)整后電路的總電阻為R_總===108Ω
∴需要串聯(lián)的電阻為R_串=R_總﹣R=108Ω﹣72Ω=36Ω．
答：（1）電路工作時通過電熱絲的電流是0.05A；
（2）電熱絲工作1h所消耗的電能是6480J；
（3）需要串聯(lián)的電阻為36Ω．

（1）欲求電流的大小，在已知電壓和電阻的情況下，根據(jù)歐姆定律直接計算即可；（2）欲求電能，在已知電壓、電流和時間的情況下直接利用電功的公式計算即可，但注意的是時間的單位要化成秒；（3）利用調(diào)整后的電功率計算電路中的總電阻，然后再減去已經(jīng)連入電路中的電阻，即是需要串聯(lián)的電阻大小。