Question

6．家用電熨斗為適應不同衣料的熨燙，設計有高、低溫兩擋開關．如圖是電熨斗的原理圖，電路的工作原理是：當S₁閉合，S₂斷開時，電熨斗處于低溫擋，當S₁、S₂閉合時，電熨斗處于高溫擋．若電熱絲R₂的電阻為110Ω，正常工作時高溫擋的電功率為660W（電源電壓保持不變，不計電熱絲電阻隨溫度的變化）．求：
（1）電熨斗正常工作時，在高溫擋狀態(tài)下電路的總電流；
（2）電熱絲R₁的電阻；
（3）若電熱絲R₂燒毀了，要使電路恢復正常工作，小軍設計了這樣一個方案：用兩根都是“220V  220W”的電熱絲并聯(lián)替代R₂．請你通過計算和分析，對小軍的方案作出評價．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式I=$\frac{P}{U}$計算高溫檔時的電流值；
（2）根據(jù)公式I=$\frac{U}{R}$求出通過R₂的電流；由并聯(lián)電路的電流規(guī)律根據(jù)求得R₁的電流，由R=$\frac{U}{I}$得電阻值；
（3）根據(jù)電熱絲的規(guī)格計算出額定電流值，分析是否符合要求．

解答 解：（1）電熨斗正常工作時，在高溫擋狀態(tài)下電路的總電流為：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{660W}{220V}$=3A
（2）兩電阻并聯(lián)，電壓相等，所以通過R₂的電流為：
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{220V}{110Ω}$=2A
通過R₁的電流為I₁=I-I₂=3A-2A=1A
則R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{220V}{1A}$=220Ω
（3）按小軍的方案，通過每根電熱絲的電流為：
I₃=$\frac{{P}_{3}}{U}$=$\frac{220W}{220V}$=1A
兩根并聯(lián)后的總電流為I₄=2I₃=2A
與原來通過R₂的電流相等，正常工作時符合要求．
但當其中一根電熱絲燒壞時，電路仍可以工作，且不能及時發(fā)現(xiàn)加以排除，可見小軍的方案也不是最佳方案．
答：（1）電熨斗正常工作時，在高溫擋狀態(tài)下電路的總電流為3A；
（2）電熱絲R₁的電阻為220Ω；
（3）兩根并聯(lián)后的總電流與原來通過R₂的電流相等，正常工作時符合要求．
其中一根電熱絲燒壞時，電路仍可以工作，所以不是最佳方案．

點評 本題是有關電功率的綜合計算題目，關鍵掌握電功率、歐姆定律的有關公式及其變形應用，并要熟練掌握串、并聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律．