Question

小麗同學(xué)在學(xué)完電學(xué)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)保溫箱電路，如圖所示，圖中的A為溫度傳感器（達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，它自動(dòng)斷開(kāi)電路，低于設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)接通電路，它的作用相當(dāng)于開(kāi)關(guān)），S為溫度檔位設(shè)定開(kāi)關(guān)，她設(shè)定了三個(gè)檔：4O℃、5O℃、6O℃，加熱功率分別為45W、72W、9OW．電源電壓是36V，且保持不變，R₁、R₂、R₃都是發(fā)熱體．
（1）當(dāng)S撥至位置1時(shí)，加熱功率是多少？R₁的阻值是多少？
（2）S撥至位置3時(shí)，電路中的電流是多少？
（3）當(dāng)S撥至位置2時(shí)，請(qǐng)你列出與此時(shí)電路有關(guān)的兩個(gè)未知物理量并解答．

Answer 1

（1）開(kāi)關(guān)接1時(shí)，電路電阻最小，只有R₁一個(gè)電阻接入電路．根據(jù)公式 P=

U2

R

可知：保溫箱電路處于“高”檔位工作時(shí)，電路消耗功率最大為P_大=90W，
        R₁=

U2

P大

=

(36V)2

90W

=14.4Ω．
（2）開(kāi)關(guān)接3時(shí)，三個(gè)電阻串聯(lián)，電路電阻最大時(shí)，根據(jù)公式 P=

U2

R

可知保溫箱電路處于“低”檔位，功率最小為：P_小=45W，則電流I_小=

P小

U

=

45W

36V

=1.25A；
（3）開(kāi)關(guān)接2只有電阻R₁和R₂串聯(lián)接入電路，電路電阻適中，根據(jù)公式 P=

U2

R

可知：保溫箱電路處于“中”檔位，功率為P_中=72W，此時(shí)可以求出電路電流和R₁和R₂串聯(lián)后的總電阻：
  I_中=

P中

U

=

72W

36V

=2A，R_串=

U2

P中

=

(36V)2

72W

=18Ω．
答：（1）當(dāng)S撥至位置1時(shí)，加熱功率是90W，R₁的阻值是14.4Ω；
（2）S撥至位置3時(shí)，電路中的電流是1.25A；
（3）當(dāng)S撥至位置2時(shí)，可以求出電路電流 I_中為2A，和R₁和R₂串聯(lián)后的總電阻R_串=18Ω．