如图所示,电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控开关S
2自动控制),其铭牌技术参数如表中所示.
水箱容量 | 2L |
额定电压 | 220V |
加热时总功率 | 605W |
保温时总功率 | 55W |
(1)开关S
1、S
2均闭合时,热水器处于哪种工作状态?电阻R
1、R
2的阻值分别是多少?
(2)利用原有电路元件,设计出另一种能够实现加热和保温两种工作状态的实用电路(由机内温控开关S
2自动控制).画出设计的电路图,算出加热时的总功率.
答案:
分析:(1)由电路可知,当S1闭合时电路才能工作,则热水器只能工作在两种状态下,一种为两开关均闭合,另一种为只有S1闭合,比较两种状态下的功率大小可知两开关均闭合时的工作状态;根据铭牌中的功率可列出关于R1及R2的两个方程,联立则可解得两电阻的阻值;
(2)根据题目要求,要想实现“机内温控开关S2自动控制”只能将R1R2串联,S2并联在R2两端.
解答:解::(1)当S1、S2均闭合时,R1和R2并联,并联后总电阻减小,
由P=可得,此时发热量多,故此时热水器处于加热状态时;
保温时,只有R1接入电路,则由功率公式可得:
=880Ω,
加热时总功率为605W,则由功率公式得,电路中的总电阻为:R总==80Ω;
将R1=880Ω,R总=80Ω代入 =+,
解得R2=88Ω.
(2)要使能实现“机内温控开关S2自动控制”,除了题目所给的方法之外还可以将两电阻串联,将开关与R1并联,则也可以起到加热和保温两种功率,答案如图:
当S2闭合时,电路为加热状态,加热功率P′===550W.
答:(1)当开关全闭合时,饮水机处于加热状态,R1的阻值为880Ω,R2的阻值为88Ω;(2)设计电路如上图.