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如图所示是一种家用电熨斗的电路图(额定电压U为220V),其加热电阻丝由两部分组成,一个是定值电热丝R0,一个是可变电热丝R,它们的电阻值均不受温度影响.该电熨斗温度最低时的功率为121W,温度最高时的功率为484W,求:
(1)功率为121W时,电热丝的总电阻为多大?
(2)R0的阻值及R的阻值变化范围.
(3)假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示,现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服,要求熨斗表面温度为220℃,且保持不变,问应将R的阻值调为多大?
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(1)根据P=
U2
R
得,
R=
U2
P
=
2202
121
=400Ω

故功率为121W时,电热丝的总电阻为400Ω.
(2)R0=
U2
P
=
2202
484
=100Ω

路端电压U一定,由于R与R0串联,由p=
U2
R
可知,他们的阻值最大时功率最小,由400=R+R0  得到R的最大值为R=400-R0=400-100=300Ω  他们的阻值最小时,即R=0时功率最大.
故0≤R≤300Ω.                                          
(3)由图可知温度差为200℃时每秒散发的热量为440J,要求熨斗表面温度保持不变,因此电路的功率为P=
440
1
=440w

R+R0=
U2
P

R=
U2
P
-R0=
2202
440
-100=10Ω

故R应调为10Ω.
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