Question

某電熱毯只有一個擋位，使用不方便。小明想用一電阻絲作發熱體與其串聯，將它改造成有兩個擋位的電熱毯。已知原電熱毯的額定電壓為220V，為了測定它的額定功率，小明把它與一個標有“220V 25W”燈泡串聯在家庭電路中（如圖1所示），電壓表的示數為176V。（電源電壓恒為220V，不考慮溫度對電阻阻值的影響）求：
（1）原電熱毯的額定功率多大?
（2）為了使改造后的電熱毯（如圖2所示）在低溫擋位 時的總發熱功率為原電熱毯額定功率的五分之三， 小明需一個阻值多大的電阻絲?（保留一位小數）
（3）改造后的電熱毯，在低溫擋位時工作10min，R₀消耗多少電能?

                                                  圖1                                                    圖2

Answer 1

解：
（1）燈泡的電阻===1936Ω
兩端的電壓=U－=220V－176V=44V
由于與燈泡L串聯
所以==×1936Ω=484Ω
原電熱毯的額定功率===100W ；
（2）改造后的電熱毯在低溫擋時，與串聯
總發熱功率P==60W
電路的總電阻R===806.7
電阻絲的阻值=R－=322.7；
（3）改造后的電熱毯在低溫擋時，消耗的電能
=t===×484×10×60s=21600J。