Question

電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，它們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同.圖B-7（甲）所示為某種電熱式電器的簡化電路圖，主要元件有電阻絲R₁、R₂ 和自動開關S.求：
（1）當自動開關S閉合和斷開時，用電器分別處于什么狀態；
（2）用電器由照明電路供電即U=220V，設加熱時用電器的電功率為400W，保溫時用電器的功率為 40W，則R₁和R₂分別為多大；
（3）若將圖B-7（甲）中的自動開關S換成理想的晶體二極管D，如圖B-7（乙）所示，其他條件不變，求該用電器工作1h消耗的電能.

Answer 1

（1）S閉合，處于加熱狀態； S斷開，處于保溫狀態.
（2）由功率公式得P₁=，P₂=
解得R₁=121Ω，R₂=1089Ω.
（3）因為二極管具有單向導電性，在它的左端電壓高于右端電壓的一半時間，它導通，用電器處于加熱狀態；在它的左端電壓低于右端電壓的一半時間，它截止，用電器處于保溫狀態，所以
W=?h或7.92×10⁵J.
【試題分析】