【电热丝原理】...原理是:当温控开关S接a时电热丝R1...

发布时间:2021-04-03 12:14:00

图是一个加热、保温电路的一部分。电热丝R 1 规格为“220V 1100W”, 限流电阻R 2 =506Ω。电路的工作原理是:当温控开关S接a时,电热丝R 1 接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态。正常工作时,加热功率1100W,保温功率88W。(电源电压保持不变,电阻不随温度变化。)

网友回答

【答案】
  (1) (2)
  方案一: 
  R 3 = U 2 / P 3 =(220V) 2 /220W=220Ω
  同理R 4 = 55Ω
  R 3 、R 4 串联后:
  加热时:P 串 = U 2 /(R 3 +R 4 )=(220V) 2 /(220Ω+55Ω)=176W<1100W
  保温时:P′ 串 =U 2 /( R 3 +R 4 +R 2 )= (220V) 2 /(220Ω+55Ω+506Ω)≈62.0W<88W
  两项都不合题意要求,方案一不可行。
  方案二:
  R 1 =U 2 /P 1 =(220V) 2 /1100W =44Ω,同理R 5 = 88Ω。两根电热丝R 5 并联后总电阻值是44Ω,能替代R 1 ,加热时功率为1100W;保温时功率为88W。正常工作时,两项都合要求。
  但是,当其中一根电热丝烧坏时,电路仍可以工作。
   加热时:R 5 正常工作,P=550W<1100W
  保温时:P′′= U 2 /(R 2 +R 5 )= (220V) 2 /(506Ω+88Ω) ≈81.5W<88W
  断了一根电热丝后,两项都不合要求,而且不能及时发现加以排除。可见方案二不是最佳的。
  (3)设计如下:
  将两根“110V 550W”电热丝R 9 串联替代R 1 。
  理由:一个电热丝的电阻值为R 9
  R 9 =U 2 /P=(110V) 2 /550W=22Ω
  两根电热丝串联后总阻值是44Ω,接在220V电压下能正常工作,能完全等效替代R 1 ,符合题意要求。
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