Question

電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，他們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同.圖①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.

圖14-5-7

（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（U=220 V），設加熱時用電器的電功率為400 W，保溫時用電器的電功率為40 W，則R₁和R₂分別為多大？

（3）若將圖①中的自動開關S換成理想的晶體二極管D，如圖②所示，其他條件不變，求該用電器工作1小時消耗的電能.

Answer 1

解析：（1）S閉合，處于加熱狀態

S斷開，處于保溫狀態.

（2）由電功率公式得P₁=                                                  ①

P₂=U²R₁+R₂                                                           ②

聯立①②得R₁=121 Ω  R₂=1 089 Ω.

（3）二極管導通時處于加熱狀態，二極管截止時，用電器處在保溫狀態.

W=P₁+P₂=0.22 kW·h(或7.92×10⁵ J)

答案：（1）S閉合，處于加熱狀態

S斷開，處于保溫狀態.

（2）R₁=121 Ω  R₂=1 089 Ω

（3）0.22 kW·h(或7.92×10⁵ J)