Question

小華家買了一個(gè)家用電吹風(fēng)，如圖甲所示。其簡化電路如圖乙所示，主要技術(shù)參數(shù)如右表。請解答如下問題：

（1）當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，正常工作5min消耗的電能是多少？
（2）當(dāng)選擇開關(guān)旋至何處時(shí)，電吹風(fēng)正常工作的功率最大？此時(shí)電路中的總電流是多大？
（3）當(dāng)電路供電電壓為200V時(shí)，電吹風(fēng)電熱絲的實(shí)際電功率為多大？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，正常工作5min消耗的電能是3.6×10⁴J；
（2）當(dāng)開關(guān)旋至A、B時(shí)，電阻絲與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)且同時(shí)工作，電吹風(fēng)功率最大；電路中的總電流是4.55A；
（3）電熱絲的實(shí)際功率為727.3W．

試題分析：（1）當(dāng)開關(guān)旋至B、C時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)工作吹冷風(fēng)，由表中數(shù)據(jù)可知吹冷風(fēng)的功率，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能；電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，正常工作5min消耗的電能是W=Pt=120w×5×60s=3.6×10⁴J；
（2）電吹風(fēng)處于吹熱風(fēng)狀態(tài)，則電動(dòng)機(jī)和電熱絲應(yīng)同時(shí)工作，此時(shí)功率最大；當(dāng)開關(guān)旋至A、B時(shí)，電阻絲與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)且同時(shí)工作，電吹風(fēng)功率最大；此時(shí)P_總=1000W，
電路中的總電流是I=P_總/U=1000W/220V=4.55A；
（3）已知吹熱風(fēng)和冷風(fēng)時(shí)的功率，可求電熱絲的額定功率，根據(jù)公式R=U²/P可求電熱絲的電阻，已知實(shí)際電壓，根據(jù)公式P=U²/R得到電熱絲的實(shí)際功率．
電熱絲的額定功率為P_R=P_總-P_動(dòng)=1000W-120W=880W，
電熱絲的電阻為R=U²/P_R=(220V）²/880W=55Ω，
電熱絲的實(shí)際功率為P_實(shí)=U_實(shí)²/R=(200V）²/55Ω≈727.3W．