Question

小明家買回一臺(tái)新型快速電熱水壺，其工作電路如圖所示．S為溫控開(kāi)關(guān)，R₁為電熱管，R₀為保溫電阻．該電熱水壺的加熱功率為1100W，加熱一滿壺水的時(shí)間一般為5min，當(dāng)瓶?jī)?nèi)水燒開(kāi)時(shí)，其溫控開(kāi)關(guān)S自動(dòng)斷開(kāi)，電熱水壺處于保溫狀態(tài)，保溫總功率為22W．問(wèn)：
（1）當(dāng)用該熱水壺加熱時(shí)，流過(guò)電熱管R₁的電流是多少？
（2）將一滿壺水燒開(kāi)需要消耗的電能是多少？
（3）要使電熱水壺滿足保溫功率，保溫電阻R₀電阻應(yīng)取多大值？

Answer 1

（1）由P=UI可得，當(dāng)用該熱水壺加熱時(shí)，流過(guò)電熱管R₁的電流：
I=

P加熱

U

=

1100W

220V

=5A；
（2）將一滿壺水燒開(kāi)需要消耗的電能：
W=Pt=1100W×5×60s=3.3×10⁵J；
（3）由P=

U

R

可得，R₁的電阻：
R₁=

U2

P加熱

=

(220V)2

1100W

=44Ω，
保溫時(shí)電路中的總電阻：
R=

U2

P保溫

=

(220V)2

22W

=2200Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，保溫電阻R₀電阻：
R₀=R-R₁=2200Ω-44Ω=2156Ω．
答：（1）當(dāng)用該熱水壺加熱時(shí)，流過(guò)電熱管R₁的電流是5A；
（2）將一滿壺水燒開(kāi)需要消耗的電能是3.3×10⁵J；
（3）要使電熱水壺滿足保溫功率，保溫電阻R₀電阻應(yīng)取2156Ω．