Question

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一臺(tái)恒溫箱，箱內(nèi)安裝一根電熱絲．使用恒溫箱時(shí)，要求電源電壓為220伏，每秒鐘電熱絲應(yīng)向箱內(nèi)提供400焦的熱量（設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為熱能）．
（1）他在箱內(nèi)安裝一根電熱絲后，利用220伏特的恒壓電源供電，測(cè)得該電熱絲實(shí)際電功率為484瓦特．為了使電熱絲供熱達(dá)到要求，在不改變電熱絲阻值及電源的電壓的條件下，興趣小組同學(xué)在箱外串聯(lián)了一個(gè)電阻，這個(gè)電阻阻值多大？
（2）簡(jiǎn)述：如果說電源電壓不變，為達(dá)到供熱要求你認(rèn)為還可以怎樣改裝？對(duì)比（1）中興趣小組同學(xué)的改裝，你的改裝有什么主要優(yōu)點(diǎn)？

Answer 1

（1）∵P=

U2

R

，∴電熱絲的實(shí)際電阻R_實(shí)=

U2

P實(shí)

=

(220V)2

484W

=100Ω，
要想達(dá)到額定功率，電路總電阻R=

U2

P額

=

(220V)2

400W

=121Ω，
則需要串聯(lián)的電阻阻值R_串=R-R_實(shí)=121Ω-100Ω=21Ω；
（2）為了節(jié)約能源，避免電能的浪費(fèi)，可以把串聯(lián)電阻放在恒溫箱內(nèi)部，
與原來的電熱絲一起作為發(fā)熱電阻使用．
答：（1）串聯(lián)電阻的阻值是21Ω．
（2）把串聯(lián)電阻放在恒溫箱內(nèi)部，與電熱絲一起作為發(fā)熱電阻，這樣可以避免電能的浪費(fèi)．