图甲为小强同学设计的电热水器的原理示意图,该电热水器具有加热、保温功能.图中电磁继电器(线圈电阻不

职业培训 培训职业 2025-01-02
(1)由题意可知,热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,则此时热敏电阻的阻值最小,由I=UR可得,电路中的最小总电阻:R总=U1I0=6V1510?3A=400,由图乙可知,热敏电阻的最小值是R=200,∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴保护电阻R0阻值最小值:R0=R总-R=400-200=200,

(1)由题意可知,热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,则此时热敏电阻的阻值最小,

由I=

U
R
可得,电路中的最小总电阻:

R=

U1
I0
=
6V
15×10?3A
=400Ω,

由图乙可知,热敏电阻的最小值是R=200Ω,

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

∴保护电阻R0阻值最小值:

R0=R-R=400Ω-200Ω=200Ω,

由题意知,衔铁刚好被吸下时,电路电流I=10mA=0.01A,

此时电流总电阻:

R=

U1
I
=
6V
0.01A
=600Ω,

此时热敏电阻的阻值:

R=R-R0=600Ω-200Ω=400Ω,

由图2可知,此时水温为60℃.

(2)由甲图可知,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通时,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,电加热器处于加热状态,

∵电路中的总功率等于各用电器功率之和,且并联电路中各支路两端的电压相等,

∴电加热器的加热:

P加热=

U22
R1
+
U22
R2
=
U22
R1
+
U22
2R1
=
3
2
×
(220V)2
R1
=2200W,

解得:R1=33Ω,R2=2R1=2×33Ω=66Ω,

R2的功率:

P2=

U22
R2
=
(220V)2
66Ω
=
2200W
3

继电器上方触点和触点c接通时,R2与R3串联,电路中的总电阻最大,电热水器处于保温状态,

由Q=I2Rt=Pt可得,电加热器的保温功率:

P保温=

Q
t
=

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