电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到如下数据及图所示的电路原理图.
热水箱容量2L额定电压220V加热时的功率400W保温时的功率40W(1)请分析说明温控开关S0断开时,饮水机处于哪种工作状态?并简单分析原因.
(2)求电阻R2的阻值.
(3)求电热饮水机在加热状态下的工作电流.
(4)电热饮水机在加热状态下的1min消耗的电能.
网友回答
解:(1)当S0断开时,只有R2连入电路;当S0闭合时,R1?R2?均被连入电路,且为并联.两种情况相比,当S0断开时饮水机的工作电流较小,根据P=UI可知,此时饮水机消耗的电功率也较小.故当S0断开时饮水机处于保温状态.
(2)电阻R2的功率P2=P保温=40W,
∵P=,
∴电阻R2===1210Ω.
(3)∵P=UI,
∴电热饮水机在加热状态下的工作电流:
I==≈1.82A;
(4)电热饮水机在加热状态下,t=1min=60s消耗的电能:
W=P加热t=400W×60s=2.4×104J.
答:(1)温控开关S0断开时,饮水机处于保温状态.
(2)电阻R2的阻值为1210Ω.
(3)电热饮水机在加热状态下的工作电流为1.82A.
(4)电热饮水机在加热状态下的1min消耗的电能为2.4×104J.
解析分析:(1)温控开关S0断开时,只有R2连入电路,分析电路电阻的变化,根据P=UI分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态;
(2)求出电阻R2的功率,然后由功率的变形公式R=求出电阻R2的阻值;
(3)已知饮水机的额定电压及加热时的功率,由功率的变形公式I=求出饮水机在加热状态下的工作电流;
(4)由W=Pt可以求出饮水机消耗的电能.
点评:分析清楚电路结构、由铭牌求出额定电压与加热和保温时的功率,应用电功率公式及其变形公式即可正确解题.