Question

【題目】如圖為小穎同學(xué)設(shè)計(jì)的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能．如圖中電磁繼電器(線圈電阻不計(jì))、熱敏電阻R、保護(hù)電阻R0、電壓恒為6V的電源U1、導(dǎo)線等組成控制電路．當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I<10mA時(shí)，繼電器上方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)c接通，電熱水器工作電路中的電流為1A；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I ≥ 10mA時(shí)，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)a、b接通，電熱水器工作電路的功率為2200W．熱敏電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R1、R2、R3均置于儲(chǔ)水箱中，其中電阻R2、R3在圖中的虛線框內(nèi)未畫出．已知R1＝33Ω、R2＝66Ω、U2＝220V．

（1）銜鐵正好被吸下時(shí)，控制電路的總電阻為多少？

（2）若R0為200Ω，銜鐵正好被吸下時(shí)儲(chǔ)水箱中水溫是多少?

（3）求出電阻R3的阻值，計(jì)算并畫出虛線框內(nèi)的電路，標(biāo)明電阻名稱．

Answer 1

【答案】（1）600Ω（2）60℃（3）R3=154Ω

【解析】（1）由圖1知，控制電路中R0與線圈、R串聯(lián)，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I=10mA時(shí)，電磁鐵的銜鐵正好被吸下，由I=可得此時(shí)控制電路的總電阻：

R總===600Ω；

（2）由題意知，銜鐵剛好被吸下時(shí)，控制電路電流I=10mA=0.01A，此時(shí)電流總電阻R總=600Ω，由串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可得熱敏電阻：

R=R總﹣R0=600Ω﹣200Ω=400Ω，

由圖2可知，此時(shí)水溫為60℃；

（3）由題知，a、b接通，R1與虛線框中連入部分并聯(lián)，電熱水器工作電路的功率2200W，P1===W，虛線框中連入部分功率：Pb=2200W﹣W=W，虛線框中連入部分功率：Pb===66Ω=R2，

繼電器上方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)c接通，此時(shí)只有框內(nèi)電阻接入電路，電熱水器工作電路中的電流為1A，此時(shí)虛線框內(nèi)的總電阻：R框===220Ω，

Pb＜R框，所以框內(nèi)R2、R3電阻應(yīng)串聯(lián)，即框內(nèi)cb間是電阻R3，

且R3=R框﹣R2=220Ω﹣66Ω=154Ω．

虛線框內(nèi)的電路如圖所示：