某电热水器的部分参数如下表所示,该热水器始终在额定电压下工作.为保证洗浴安全,电热水器一般都装有防电墙,其工作原理如图所示,热水器胆内的水不直接流出,而是在防火墙内经

发布时间:2020-07-29 01:12:05

某电热水器的部分参数如下表所示,该热水器始终在额定电压下工作.为保证洗浴安全,电热水器一般都装有防电墙,其工作原理如图所示,热水器胆内的水不直接流出,而是在防火墙内经过比较长的一段水管后再流出,随着管路长度的增加,其管内水的阻值也随之增加.这样,防电墙就相当于一个高值电阻R,它跟人体等效成一个串连电路,防电墙可起到分压的作用,万一发生漏电事故,由于防火墙的分压,使人体两端的电压小于人体绝对安全电压12V.请通过计算回答:
容量80L额定电压220V额定功率1000W设置温度范围30-75℃(1)该热水器将80kg的水从20℃加热到50℃,需要加热3小时,所消耗的电能;
(2)为保证安全,防电墙两端的电压U1至少是多少伏?若此时流经热水器出水的电流为0.02mA,求R的阻值.

网友回答

解:(1)该热水器的功率为P=1000W=1kW,所消耗的电能:
W=Pt=1kW×3h=3kW?h;???????????????????????????????
(2)防电墙与人体串联,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴防电墙两端的最小电压:
U1=U-U人=220V-12V=208V;
此时电路中的电流I=0.02mA=2×10-5A,
∵I=,
∴R的阻值为:
R===1.04×107Ω.
答:(1)该热水器消耗的电能为3kW?h;
(2)为保证安全,防电墙两端的电压U1至少是208伏,R的阻值为1.04×107Ω.解析分析:(1)由铭牌可知热水器的功率,根据W=Pt求出消耗的电能;(2)防电墙与人体串联,根据串联电路的电压特点求出防电墙两端的最小电压,根据欧姆定律求出R的阻值.点评:本题考查了电功公式和串联电路的特点以及欧姆定律的计算,关键是能把防电墙与人体看成串联来处理,计算过程要注意单位的换算.
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