Question

14．下表為一臺電烤箱銘牌，其內(nèi)部簡化電路如圖所示，R₁和R₂均為電熱絲（假設(shè)電阻不隨溫度變化），求：

××牌電烤箱
額定電壓		220V
額定 功率	高溫檔	1100W
	低溫檔	440W
電源頻率		50Hz

（1）電烤箱在低溫檔正常工作時的電流？
（2）高溫檔正常工作5min消耗的電能？
（3）電阻R₂阻值？

Answer 1

分析 （1）電烤箱在低溫檔正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出電流；
（2）根據(jù)W=Pt求出高溫檔正常工作5min消耗的電能；
（3）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S₁、S₂閉合時，電路為R₁的簡單電路，電路中的總電阻最小，電烤箱處于加熱狀態(tài)，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₁的阻值；當(dāng)只閉合開關(guān)S₁時，兩電阻串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電烤箱處于保溫狀態(tài)，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R₂的阻值．

解答 解：（1）由P=UI可得，電烤箱在低溫檔正常工作時的電流：
I=$\frac{{P}_{低溫}}{U}$=$\frac{440W}{220V}$=2A；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，高溫檔正常工作5min消耗的電能：
W=P_高溫t=1100W×5×60s=3.3×10⁵J；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂閉合時，電路為R₁的簡單電路，電烤箱處于加熱狀態(tài)，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω，
當(dāng)只閉合開關(guān)S₁時，兩電阻串聯(lián)，電烤箱處于保溫狀態(tài)，
電路中的總電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{440W}$=110Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，R₂的阻值：
R₂=R-R₁=110Ω-44Ω=66Ω．
答：（1）電烤箱在低溫檔正常工作時的電流為2A；
（2）高溫檔正常工作5min消耗的電能為3.3×10⁵J；
（3）電阻R₂阻值為66Ω．

點評 本題考查了電功率公式、電功公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時電烤箱所測狀態(tài)的判斷．