Question

保温箱的简化电路如图所示，A为温度传感器，它的作用相当于开关，达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路．S是保温箱的温度设定开关，它有三个档，电源电压为36V，最低加热功率为45W，其中R₁=14.4Ω，R₂=3.6Ω．
求：（1）当S拔至何处时，保温箱的温度最低？
（2）加热的最大功率是多少？
（3）R₃的阻值是多少？

Answer 1

解：（1）由电路图可知，当S拔至3时，R₁、R₂、R₃串联，此时电路中的电阻最大，
由P=可知，在电源的电压不变时，此时电路的电功率最小，温度最低；
（2）当S拔至1时，电路为R₁的简单电路，
此时电路的电功率最大为P_最大===90W；
（3）当S拔至3时，R₁、R₂、R₃串联，P₃=45W，
电路的总电阻为R===28.8Ω，
R₃的阻值为R₃=R-R₁-R₂=28.8Ω-14.4Ω-3.6Ω=10.8Ω．
答：（1）当S拔至3时，保温箱的温度最低；
（2）加热的最大功率为90W；
（3）R₃的阻值为10.8Ω．
分析：由P=可知：在电压一定时，电路中的电阻越大，保温箱的电功率越小，温度越低，反之温度越过；根据串联电路电阻越串越大结合电路图可知：当S拔至3时，R₁、R₂、R₃串联；当S拔至2时，R₁、R₂串联；当S拔至1时，电路为R₁的简单电路，据以上分析进行解答．
点评：本题考查保温箱电路的连接，在开关连接不同触点时电路处于不同状态下电功率大小的判断和相关物理量的计算，关键是会电功率公式的灵活应用和知道串联电路的电阻特点．