Question

【題目】某品牌智能滾筒洗衣機(jī)具有洗凈度高、不傷衣物、可設(shè)定洗滌溫度、方便安全等優(yōu)點(diǎn)。其筒化等效電路如 圖所示，此時(shí)處于空擋位置。閉合開關(guān) S，旋鈕繞 P 轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)擋位轉(zhuǎn)換，旋至 1 擋時(shí) R1、R2 同時(shí)工作， 洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài)；旋至 2 擋時(shí) R2 和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)。R1 和 R2 均為電熱絲， 其阻值不受溫度影響，R1=22Ω，主要參數(shù)如下表。[c 水=4.2×103J/(kg℃)]

***牌智能滾筒洗衣機(jī)
額定電壓	220V
加熱功率	2400W
設(shè)定溫度范圍	10℃~90℃
電動(dòng)機(jī)功率	240W
防電墻電阻	1×106Ω

（1） “防電墻”是在洗衣機(jī)內(nèi)部形成永久性電阻。發(fā)生漏電時(shí)，電流依次經(jīng)防電墻和人體流入大地，若人體 的最大電阻為 1×105Ω，防電墻技術(shù)______（能、不能）保證人的安全。

（2）洗衣機(jī)內(nèi)注入 10kg 的水，在額定電壓下連續(xù)加熱 1050秒，水溫由 20℃上升到50℃，此過(guò)程中的加熱效率是多少__________？

（3）R2 阻值是多少 _________？

（4）洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)時(shí)，干路電流是多少______？

Answer 1

【答案】能 50% 242Ω 2A

【解析】

(1)防電墻與人的電阻串聯(lián)，

根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可知，電路總電阻：

R=R0+R人=1×106Ω+1×105Ω=1.1×106Ω

串聯(lián)電路中的電流：

I0== =2×104A，

由歐姆定律得，此時(shí)人體的電壓：

U人=I0R人=2×104A×1×105Ω=20V，

因?yàn)?/span>U人小于36V，所以防電墻技術(shù)能保證人的安全。

(2)水吸收的熱量：

Q吸=c水m水(tt0)=4.2×l03J/(kg℃)×10kg×(50℃20℃)=1.26×l06J，

洗衣機(jī)加熱消耗的電能：

W=Pt=2400W×1050s=2.52×106J，

洗衣機(jī)加熱的效率：

η=×100%=×100%=50%

(3)由電路圖可知,當(dāng)旋鈕旋至1檔時(shí),電熱絲R1與R2并聯(lián)，洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài)，

由P=UI=得,電熱絲R1的加熱功率：

P1===2200W，

電熱絲R2的加熱功率：

P2=PP1=2400W2200W=200W，

則電熱絲R2的阻值：

R2===242Ω，

(4)洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)時(shí),電熱絲R2與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，

則電熱絲R2和電動(dòng)機(jī)的總功率：

P總=P2+P電動(dòng)=200W+240W=440W，

保溫洗滌的干路電流：

I===2A，