Question

電熱爐內(nèi)有兩個(gè)阻值分別為R₁=60Ω和R₂=120Ω的發(fā)熱電阻，用一個(gè)旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱爐多檔位工作的要求。將電熱爐接入家庭電路中。

(1)當(dāng)電熱爐只有發(fā)熱電阻R₁工作時(shí)，通過它的電流是多大?

(2)若要求電熱爐發(fā)熱功率最大，R₁、R₂應(yīng)怎樣連接? 求出這個(gè) 最大功率值。

(3)如圖2是這個(gè)電熱爐的工作原理圖，其中的旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有0，1，2，……9共10個(gè)金屬觸點(diǎn)；可以繞中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個(gè)金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點(diǎn)連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置C時(shí)，金屬滑片將3、4觸點(diǎn)接通，同時(shí)也將8、9觸點(diǎn)接通。試分析旋轉(zhuǎn)開關(guān)的箭頭指向何位置時(shí)，電熱爐的功率最大?

Answer 1

（1）通過R₁的電流：

    I₁=U/R₁ =220V/60Ω=3.7A

（2）R₁與R₂應(yīng)并聯(lián)。并聯(lián)的總電阻為： R=R₁R₂/R₁+R₂=60Ω120Ω/60Ω+120Ω=40Ω

   最大總功率為： P=U²_/R=（220V）²/40Ω=1210W

 (3)當(dāng)絕緣開關(guān)將觸點(diǎn)0、1和5、6連接時(shí)，電阻R₁和R₂并聯(lián)，這時(shí)的總功率最大