Question

下圖(1)為小穎同學設計的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能．圖中電磁繼電器(線圈電阻不計)、熱敏電阻R、保護電阻R₀、電壓恒為6 V的電源U₁、導線等組成控制電路．當電磁鐵線圈中的電流I＜10 mA時，繼電器上方觸點和觸點c接通；當電磁鐵線圈中的電流I≥10 mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點和觸點a、b接通．熱敏電阻中允許通過的最大電流I₀＝15 mA，其電阻R隨溫度變化的規律如圖(2)，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R₁、R₂、R₃均置于儲水箱中．已知R₁＝33 Ω、R₂＝66 Ω、R₃＝154 Ω、U₂＝220 V．

(1)銜鐵被吸下時，加熱電路的總電阻是多大？

(2)保溫狀態下，若加熱電路的發熱功率等于熱水器散熱功率的80％，求10分鐘內熱水器散失的熱量；

(3)為使控制電路正常工作，保護電阻R₀的阻值至少為多大？若R₀為該值，銜鐵剛好被吸下時儲水箱中水溫是多少？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)銜鐵被吸下時，R1、R2并聯；由 　　代入數據解得R總＝22 Ω 　　(2)保慍狀態下：R2、R3R串聯，由 　　又散失的熱量 　　將數據代入以上兩式可得：＝1.65×105 J 　　(3)為使控制電路正常工作，當R達到最小值R＝200 Ω時，控制電路中的電流不超過聶大值，此時R0取最小值． 　　由代入數據可得R0最小值，R0＝200 Ω 　　銜鐵剛好被吸下時，控制電路總電阻為600 Ω，此時R＝400 Ω，由圖(b)可知水溫為60℃