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22.(10分)小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置,如图所示。R1是一个置于热水器水中的热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如表Ⅰ所示。表Ⅱ是这个电热水器的铭牌。已知继电器线圈电阻R2为10Ω,左边电源的电压U0为6 V不变。当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时,继电器的衔铁被吸下,电热水器电路断开;当继电器线圈中的电流减小到某一数值时,继电器的衔铁被释放,电热水器电路闭合,开始工作。
表Ⅰ:
温度t/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
电阻R/Ω |
60 |
42 |
30 |
20 |
15 |
10 |
8 |
6 |
5 |
表Ⅱ:
型 号 |
FED-H50 |
额定电压 |
交流220 V |
最大水量 |
50 kg |
频率 |
50 Hz |
额定内压 |
0.75 MPa |
额定功率 |
1 800 W |
请解答:
(1)正常工作时,电热水器的电阻是多少?
(2)分析表Ⅰ,热敏电阻的阻值随温度如何变化?
(3)若电热水器内的水温控制在30-60℃之间,求衔铁被吸下、电热水器电路断开时,继电器线圈中的电流是多少?
(4)若不计热损失,电热水器正常工作时,将整箱水从30℃加热到60℃需要多长时间?[c水=4.2×103J/(kg.℃)]