Question

 圖1是小明家電暖水瓶的部分電路原理示意圖。R₁、R₂是兩個電熱絲，R₃是阻值很大的電阻。開關S是半自動開關：手動閉合，水沸騰后自動斷開，斷開后不能自動復位；TRS是一種自動開關，也叫感溫笛簧接點元件（TRS：Thermal Reed Switch）：水沸騰前閉合，水沸騰后斷開，之后能根據水溫自動閉合或斷開。TRS反復閉合、斷開可以保持暖水瓶中水的適當溫度。

圖1

    TRS結構如圖2所示，磁場由感溫軟磁體和磁鐵產生，感溫軟磁體在一定溫度以下，有磁性，能接通電路；在這個溫度之上，失去磁性，使電路斷開。

圖2

    請問：

    （1）根據題目的敘述你認為TRS中的感溫軟磁體有磁性時，水溫應該在什么范圍？

    （2）電暖水瓶正常工作電壓為220V，R₁和R₃電阻值分別為121Ω和484kΩ。電暖水瓶正常工作時，水沸騰前R₂消耗功率是R₁消耗功率的。根據以上數據分別估算電暖水瓶正常工作下，水沸騰前和沸騰后R₁、R₂、R₃消耗的功率，由此說明R₁、R₂、R₃在電路中的作用。

Answer 1

（1）在不高于沸點時有磁性。（說明：此問1分。答沸點以下；答沸點以下的一個具體溫度值以下；沸點至常溫間有磁性均可得分；若包含沸點有磁性，不得分。）

    （2）水沸騰前，S閉合，電熱絲R₁和R₂并聯在電壓為220V電源兩端，電熱絲R₁和R₂消耗的功率分別為：

       （說明：此步1分）

    水沸騰后，TRS開關再次閉合的狀態下，電熱絲R₂兩端的電壓仍為220V，其功率不變。水沸騰后，開關S斷開，R₁、R₃串聯接在電源兩端，由于R₃：R₁＝4×10³：1

   

   

    （此步2分）

    所以R₁的作用是沸騰前加熱；R₂除了沸騰前加熱外，還有沸騰后保溫的作用；電阻R₃在水沸騰前不工作，水沸騰后雖然有電流通過它，但消耗的電功率很小，它的作用是控制電路。

    （說明：功率不估算，計算具體值正確也得分。答出R₁和R₂的作用得1分，答出R₃的作用得1分，分析作用共2分。）