Question

電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，它們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同。圖甲為某種電熱式電器的簡(jiǎn)化電路圖，主要元件有電阻絲R₁、R₂和自動(dòng)開(kāi)關(guān)S。
（1）當(dāng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)時(shí)，用電器分別處于什么狀態(tài)？
（2）用電器由照明電路供電（U=220 V），設(shè)加熱時(shí)用電器的電功率為400 W，保溫時(shí)用電器的電功率為40 W，則R₁和R₂分別為多大？
（3）若將圖甲中的自動(dòng)開(kāi)關(guān)S換成理想的晶體二極管D，如圖乙所示，其他條件不變，求該用電器工作1小時(shí)消耗的電能。

Answer 1

解：加熱時(shí)，消耗的電功率要大；保溫時(shí)，消耗的電功率要小。用電器兩端的電壓保持不變，所以本題判斷功率的變化依據(jù)是公式，由公式可知，要使消耗的功率變大，連入電路的阻值就要減小，因此開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，處于加熱狀態(tài)；斷開(kāi)時(shí)，處于保溫狀態(tài)
（1）S閉合，處于加熱狀態(tài)；S斷開(kāi)，處于保溫狀態(tài)
（2）由電功率公式得，
聯(lián)立得R₁=121Ω，R₂=1089Ω
（3）