某电热毯只有一个挡位,使用不方便。小明想用一电阻丝作发热体与其串联,将它改造成有两个挡位的电热毯。已知原电热毯的额定电压为220V,为了测定它的额定功率,小明把它与一个标有“220V 25W”灯泡串联在家庭电路中(如图1所示),电压表的示数为176V。(电源电压恒为220V,不考虑温度对电阻阻值的影响)求:
(1)原电热毯的额定功率多大?
(2)为了使改造后的电热毯(如图2所示)在低温挡位 时的总发热功率为原电热毯额定功率的五分之三, 小明需一个阻值多大的电阻丝?(保留一位小数)
(3)改造后的电热毯,在低温挡位时工作10min,R0消耗多少电能?
图1 图2
解:
(1)灯泡的电阻=
=
=1936Ω
两端的电压
=U-
=220V-176V=44V
由于与灯泡L串联
所以=
=
×1936Ω=484Ω
原电热毯的额定功率=
=
=100W ;
(2)改造后的电热毯在低温挡时,与
串联
总发热功率P==60W
电路的总电阻R==
=806.7
电阻丝的阻值=R-
=322.7
;
(3)改造后的电热毯在低温挡时,消耗的电能
=
t=
=
=
×484
×10×60s=21600J。