Question

下图(1)为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能．图中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R₀、电压恒为6 V的电源U₁、导线等组成控制电路．当电磁铁线圈中的电流I＜10 mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10 mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．热敏电阻中允许通过的最大电流I₀＝15 mA，其电阻R随温度变化的规律如图(2)，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R₁、R₂、R₃均置于储水箱中．已知R₁＝33 Ω、R₂＝66 Ω、R₃＝154 Ω、U₂＝220 V．

(1)衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大？

(2)保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80％，求10分钟内热水器散失的热量；

(3)为使控制电路正常工作，保护电阻R₀的阻值至少为多大？若R₀为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)衔铁被吸下时，R1、R2并联；由 　　代入数据解得R总＝22 Ω 　　(2)保愠状态下：R2、R3R串联，由 　　又散失的热量 　　将数据代入以上两式可得：＝1.65×105 J 　　(3)为使控制电路正常工作，当R达到最小值R＝200 Ω时，控制电路中的电流不超过聂大值，此时R0取最小值． 　　由代入数据可得R0最小值，R0＝200 Ω 　　衔铁刚好被吸下时，控制电路总电阻为600 Ω，此时R＝400 Ω，由图(b)可知水温为60℃