Question

【题目】某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其筒化等效电路如 图所示，此时处于空挡位置。闭合开关 S，旋钮绕 P 转动，实现挡位转换，旋至 1 挡时 R1、R2 同时工作， 洗衣机处于加热状态；旋至 2 挡时 R2 和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1 和 R2 均为电热丝， 其阻值不受温度影响，R1=22Ω，主要参数如下表。[c 水=4.2×103J/(kg℃)]

***牌智能滚筒洗衣机
额定电压	220V
加热功率	2400W
设定温度范围	10℃~90℃
电动机功率	240W
防电墙电阻	1×106Ω

（1） “防电墙”是在洗衣机内部形成永久性电阻。发生漏电时，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体 的最大电阻为 1×105Ω，防电墙技术______（能、不能）保证人的安全。

（2）洗衣机内注入 10kg 的水，在额定电压下连续加热 1050秒，水温由 20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少__________？

（3）R2 阻值是多少 _________？

（4）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少______？

Answer 1

【答案】能 50% 242Ω 2A

【解析】

(1)防电墙与人的电阻串联，

根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻：

R=R0+R人=1×106Ω+1×105Ω=1.1×106Ω

串联电路中的电流：

I0== =2×104A，

由欧姆定律得，此时人体的电压：

U人=I0R人=2×104A×1×105Ω=20V，

因为U人小于36V，所以防电墙技术能保证人的安全。

(2)水吸收的热量：

Q吸=c水m水(tt0)=4.2×l03J/(kg℃)×10kg×(50℃20℃)=1.26×l06J，

洗衣机加热消耗的电能：

W=Pt=2400W×1050s=2.52×106J，

洗衣机加热的效率：

η=×100%=×100%=50%

(3)由电路图可知,当旋钮旋至1档时,电热丝R1与R2并联，洗衣机处于加热状态，

由P=UI=得,电热丝R1的加热功率：

P1===2200W，

电热丝R2的加热功率：

P2=PP1=2400W2200W=200W，

则电热丝R2的阻值：

R2===242Ω，

(4)洗衣机处于保温洗涤状态时,电热丝R2与电动机并联，

则电热丝R2和电动机的总功率：

P总=P2+P电动=200W+240W=440W，

保温洗涤的干路电流：

I===2A，