Question

小明家購置了一臺集加熱和保溫為一體的溫?zé)犸嬎畽C(jī)，其銘牌如下表所示。如圖所示是飲水機(jī)的電路圖，S是用感溫材料制造的溫控開關(guān)，R₁是分壓電阻，R₂是供加熱時的電阻絲。分析電路圖可知，當(dāng)S接通時，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，當(dāng)S斷開時處于保溫狀態(tài)。

額定頻率	50Hz	環(huán)境溫度	10℃～38℃
加熱功率	2200W	最大容積	1.5L
額定電壓	220V	制熱水能力	≥90℃ 5L/h

(1)在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時電路中的電流是多大?

(2)正常工作時該飲水機(jī)將最大容積的水從20℃加熱到100℃，用時4min。求水吸收的熱量和該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時的效率；【C_水=4.2×10³J／(kg·℃)】

(3)如果要使R₂在保溫狀態(tài)時的功率是550W，求R₁的阻值。

Answer 1

解：（1）加熱時只有R₂接入電路中

            

（2）m=ρV=1.0×10³Kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2Kg

Q_吸＝cmΔt＝＝4.2×10³J/(Kg.℃) ×1.2Kg×(100℃-20℃)=5.04×10⁵J

W=Pt=2.2×10³W×2.4×10²s=5.28×10⁵J

(3)保溫時，R₁與R₂串聯(lián)在電路中

U₁＝U－U₂＝220V－110V＝110V            R₁＝22Ω