Question

如图为一台两档式电热水器的内部简化电路，S为温控开关，当S接a时，电路中的电流为5 A;当S接b 时电路消耗的电功率为44W，求：

（1）R₁的电阻；
（2）高温档时电路消耗的电功率；
（3）在低温档工作10 min，电流通过R₂产生的热量

Answer 1

(1) 44Ω(2) 1100W (3) 2534J

解析试题分析：（1）当S接a时，电路为R₁的简单电路，电热水器处于高温档位，
根据欧姆定律可得：R₁="U" /I_高 ="220V" /5A =44Ω；
（2）高温挡时电路消耗的电功率：P_高=UI_高=220V×5A=1100W；
（3）当S接b时，两电阻串联，电热水器处于低温档位，
电路中的电流：I_低=P_低 /U ="44W/" 220V =0.2A，
电路中的总电阻：R_总="U/" I_低 ="220V" /0.2A =1100Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴R₂=R_总-R₁=1100Ω-44Ω=1056Ω，
工作l0min电流通过R2产生的热量：Q₂=I_低²R₂t=（0.1A）2×1056Ω×10×60s=2534J．
考点：电功率与电能、时间的关系