某同学设计了一台恒温箱,箱内安装一根电热丝.使用恒温箱时,要求电源电压为220伏,每秒钟电热丝应向箱内提供400焦的热量(设电能全部转化为热能).
(1)他在箱内安装一根电热丝后,利用220伏特的恒压电源供电,测得该电热丝实际电功率为484瓦特.为了使电热丝供热达到要求,在不改变电热丝阻值及电源的电压的条件下,兴趣小组同学在箱外串联了一个电阻,这个电阻阻值多大?
(2)简述:如果说电源电压不变,为达到供热要求你认为还可以怎样改装?对比(1)中兴趣小组同学的改装,你的改装有什么主要优点?
(1)∵P=
,∴电热丝的实际电阻R实=U2 R
=U2 P实
=100Ω,(220V)2 484W
要想达到额定功率,电路总电阻R=
=U2 P额
=121Ω,(220V)2 400W
则需要串联的电阻阻值R串=R-R实=121Ω-100Ω=21Ω;
(2)为了节约能源,避免电能的浪费,可以把串联电阻放在恒温箱内部,
与原来的电热丝一起作为发热电阻使用.
答:(1)串联电阻的阻值是21Ω.
(2)把串联电阻放在恒温箱内部,与电热丝一起作为发热电阻,这样可以避免电能的浪费.