Question

實踐活動小組的同學種植了一種植物，為了使該植物在寒冷的季節快速生長，他們制作了一臺恒溫箱，如圖所示。按設計要求，箱內需要安裝一個電發熱體，該電發熱體用36V的電源供電，發熱功率為320W。

（1）據現有實際條件，他們制作電發熱體時有3種金屬絲材料可供選擇，有關數據和情況如下表：

材料	直徑／mm	熔斷電流／A	發熱時氧化情況	價格比較
鎢絲	0．5	20	容易氧化	較高
鎳鉻合金	0．5	20	不易氧化	一般
鉛銻合金	0．5	5	一般	一般

試分析選擇哪一種材料繞制發熱體比較合適，寫出理由和有關的計算過程。

（2）用所選擇的材料繞制成發熱體后，接在36V的電源上進行通電試驗，測得發熱體的功率為405W。為使其功率達到設計要求的功率，在不改變發熱體及電源電壓的情況下，需要在箱外接一個電阻，這個電阻應該怎樣連接?求出該電阻的阻值。

Answer 1

解：（1）選鎳鉻合金材料繞制發熱體

理由：按設計要求，發熱體的電流為：

鉻銻合合熔斷電源為5A，顯然不符合要求。

鎢絲最貴，且易氧化，鎳鉻合金價格一般。

（2）電阻應與發熱體串聯。

發熱體接在3.6V的電源上時的功率為405W，根據P=U²/R可得它的電阻為

按設計要求，發熱體的功率應為320W，根據P=I²R，則通過發熱體的電流I應為：

因串聯電路的電流相等，根據

則

串聯電阻