Question

【題目】如圖 是某型號(hào)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(tài)，如圖所示為斷電狀態(tài)。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(dǎo)線(xiàn)在常溫下安全載流量（長(zhǎng)時(shí)間通電時(shí)的最大安全電流）如下表： 求：

導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格
導(dǎo)線(xiàn)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(shí)，至少應(yīng)選擇表中橫截面積為多大的銅芯導(dǎo)線(xiàn)？請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明；

(3)在加熱狀態(tài)下，電熱水器正常工作 5min 所產(chǎn)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(tài)；當(dāng)開(kāi)關(guān)與c接觸時(shí)，為R1的簡(jiǎn)單電路；當(dāng)開(kāi)關(guān)與c、d接觸時(shí)，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電阻小于其中任一個(gè)電阻，由可知，總功率最大，故當(dāng)開(kāi)關(guān)與c、d接觸時(shí)，電熱水器處于加熱狀態(tài)；由前面分析可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)與c接觸時(shí)，只有R1工作，此時(shí)處于保溫狀態(tài)，該電熱水器的保溫功率為1.1kW，根據(jù)可得R1的阻值

電熱絲 R1 的阻值44Ω。

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

因并聯(lián)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(yīng)選擇表中橫截面積為4mm2的銅芯導(dǎo)線(xiàn)。

(3)在加熱狀態(tài)下，電熱水器正常工作5min所產(chǎn)生的熱量

電熱水器正常工作 5min 所產(chǎn)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(shí)，至少應(yīng)選擇橫截面積為4mm2的銅芯導(dǎo)線(xiàn)。

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