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(2006?永州)饮水机是一种常用的家用电器,其工作原理的简化电路如图所示,S是用感温材料制成的温控开关,当温度达到一定的数值时,S会自动切换使饮水机处于保温状态,R1是与加热管串联的电阻,R2是饮水机加热管的电阻,部分参数如下表:
额定电压 220V 额定频率 50Hz
加热功率(加热状态下R2的额定功率) 440W 保温功率(保温状态下R2的功率) 40W
(1)当S闭合时,饮水机是处于保温状态还是加热状态?
(2)在加热状态下,饮水机正常工作的电流是多大?
(3)R2的电阻多大?
分析:(1)饮水机所处的状态根据开关S接通或断开时连入的电阻即可判断;
(2)已知加热功率和额定电压,利用公式I=
P
U
得到正常工作的电流;
(3)已知额定电压和额定功率,利用公式R=
U2
P
得到R2的阻值.
解答:解:
(1)当S闭合时,只有供加热的电阻丝R2接入电路,饮水机则处于加热状态;当S断开时R1与R2是串联连接,电路中电阻阻值最大,功率最小,即处于保温状态.
(2)∵P=UI,
∴在加热状态下,饮水机正常工作的电流是I=
P加热
U
=
440W
220V
=2A;
(3)∵P=
U2
R

∴R2的阻值为R2=
U2
P加热
=
(220V)2
440W
=110Ω.
答:
(1)当S闭合时,饮水机处于加热状态;
(2)在加热状态下,饮水机正常工作的电流是2A;
(3)R2的电阻是110Ω.
点评:此题考查的是电功率的应用,根据开关的开合判断饮水机工作状态,是解决此题的关键.
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