问题 计算题

下表是某品牌电热水壶的主要技术参数。(设电阻不随温度而变化)

(1)求电热壶正常工作时的电流。

(2)该电热壶只有一个发热电阻R,请你利用一个定值电阻R0,一个开关S对该电热壶进行改装,使它还具备保温功能。 画出改装后的电路图。

(3)要使电热壶保温时发热电阻R的功率为额定功率的1/9,R0的阻值应为多大?

(4)在改装后的电路中若再接入一个电阻R1使电路消耗的功率最大,请算出R1=160Ω时电路的最大功率。

答案

解:

(1)电热壶正常工作时的电流为 I=P/U=1210W/220V=5.5A

(2)改装后的电路图为:

(3)电热壶的电阻为:R=U2/P=(220V)2 / 1210W=40Ω

当实际功率为额定功率的1/9时,实际电压为U

由(U/U2= P/P 即 (U/U2= 1/9 P/P = 1/9

解得U = 1/3U 则R0两端电压为U = 2/3 U

由串联分压关系U/U0 = R/R0 得(R0 = U0 R/U = 2/3 U × 40) /(1/3 U ) = 80Ω

(4)当开关s闭合、R1与R并联时电路消耗的功率最大

P1=U2/R1=(220V)2/160Ω=302.5 W

P=P+P1=1210 W+302.5 W=1512.5 W (或)并联时总电阻为:

R =(R1 R)/(R1+ R)=(160Ω×40Ω)/(160Ω+40Ω)= 32Ω

最大功率为:P = U 2/R= (220V)2 /32Ω = 1512.5 W

单项选择题
单项选择题 B1型题