Question

圖甲是用來焊接PVC塑料管道的熱熔器外觀照片．其內部電路如圖乙，S₁是手動電源開關．S₂是溫控開關，作用是完成“加熱模式”和“保溫模式”之間的切換．L是指示燈（在S₁閉合情況下L始終能正常發光），R₁是限流電阻．下表是有關元件的物理參數．

（元件）項目	參數	（元件）項目	參數
電源電壓	220V	L燈	0.1A，2W

加熱功率 1210W（不含L及R₁的功率） R₂ 202Ω

（1）求R₁的阻值；

（2）求保溫功率（不含L和R₁的功率）；

（3）求該熱熔器（全電路）在保溫模式下1min消耗的電能．

Answer 1

（1）由圖可知燈L與R₁串聯在照明電路中，L正常發光，

則由P=UI得：U_L===20V，

∵串聯電路的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，

∴U₁=U﹣U_L=220V﹣20V=200V，

由I=得：R₁===2000Ω；

（2）由P=得：R₃===40Ω；

開關S₁斷開時，電阻R₂與R₃串聯；

根據串聯電路的總阻值等于串聯的電阻之和得：

R_保=R₂+R₃=20Ω+40Ω=60Ω，

則P_保===200W；

（3）該熱熔器（全電路）在保溫模式下，總功率P=P_L+P₁+P_保=UI_L+P_保=220V×0.1A+200W=222W，

消耗的電能W=Pt=222W60s=13320J．

答：（1）R₁的阻值為2000Ω；

（2）保溫功率為200W；

（3）該熱熔器（全電路）在保溫模式下1min消耗的電能為13320J．