Question

電飯鍋是一種可以自動(dòng)煮飯并自動(dòng)保溫，又不會(huì)把飯燒焦的家用電器。它的電路由控制部分AB和工作部分BC組成。K₁是限溫開關(guān)，手動(dòng)閉合，當(dāng)溫度達(dá)到103⁰C時(shí)自動(dòng)斷開，不能自動(dòng)閉合。K₂是自動(dòng)開關(guān)，當(dāng)溫度超過80⁰C時(shí)自動(dòng)斷開，溫度低于70⁰C時(shí)自動(dòng)閉合。R₂是限流電阻，阻值2140Ω，R₁是工作電阻，阻值60Ω。鍋中放好適量的米和水，插上電源（220V，50H_Z），手動(dòng)閉合K₁后，電飯鍋就能自動(dòng)煮好米飯并保溫。

（1）簡(jiǎn)述手動(dòng)閉合K₁后，電飯鍋加熱、保溫過程的工作原理。

（2）加熱過程電飯鍋消耗的電功率P₁是多大？K₁、K₂都斷開時(shí)電飯鍋消耗的功率P₂是多大？

（3）若插上電源后沒有手動(dòng)閉合K₁，能煮熟飯嗎？為什么？

Answer 1

（1）見解析

（2）P₁=807W，P₂=22W

（3）不能

⑴插上電源，手動(dòng)閉合K₁后由于室溫肯定低于70⁰C所以當(dāng)時(shí)K₂也是閉合的，所以R₂被短路，只有R₁工作，功率P₁較大，使米和水被加熱，當(dāng)溫度升到80⁰C時(shí)K₂斷開，但K₁仍閉合，R₂仍被短路，功率仍為P₁，所以溫度繼續(xù)升高，把水燒開，這時(shí)溫度將保持在100⁰C直到水分蒸發(fā)完畢，溫度繼續(xù)升高到103⁰C，K₁斷開且不再自動(dòng)閉合，這時(shí)飯已煮好，R₁、R₂串聯(lián)，熱功率P₂較小，電飯鍋發(fā)出的電熱小于它向外釋放的熱，溫度開始降低，當(dāng)溫度降低到70⁰C時(shí)，K₂自動(dòng)閉合，功率又變?yōu)镻₁，使飯的溫度升高，到80⁰C時(shí)K₂自動(dòng)斷開，溫度又開始降低……如此使電飯鍋處于保溫狀態(tài)，直到關(guān)閉電源。
⑵P₁=U²/R₁=807W，P₂=U²/(R₁+R₂)=22W
⑶若K₁未閉合，開始K₂總是閉合的，R₂被短路，功率為P₁，當(dāng)溫度上升到80⁰C時(shí)，K₂自動(dòng)斷開，功率降為P₂，溫度降低到70⁰C，K₂自動(dòng)閉合……溫度只能在70⁰C~80⁰C之間變化，不能把水燒開，不能煮熟飯。