如图是某兴趣小组自制电热水器的电路图.电热丝R1的阻值为80Ω,R2的阻值为1130Ω,电源电压恒为220V,不计温度对电阻的影响.问:
(1)只闭合开关S1,电热水器处于保温状态,此时电路中的电流是多大?
(2)同时闭合开关S1、S2,电热水器处于加热状态,通电5min,消耗的总电能是多少?
(3)该电热水器的最大功率P1与最小功率P2之比是多少?
网友回答
解:(1)只闭合开关S1时,两电阻串联,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,此时电路中的电流:
I==≈0.18A;
(2)同时闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电热水器处于加热状态,
通电5min消耗的总电能:
W=t=×5×60s=1.815×105J;
(3)∵P=,
∴P1:P2=:=(R1+R2):R1=(80Ω+1130Ω):80Ω=121:8.
答:(1)只闭合开关S1,电热水器处于保温状态,此时电路中的电流约为0.18A;
(2)同时闭合开关S1、S2,电热水器处于加热状态,通电5min,消耗的总电能是1.815×105J;
(3)该电热水器的最大功率P1与最小功率P2之比是121:8.
解析分析:(1)只闭合开关S1时,两电阻串联,根据欧姆定律求出保温状态电路中的电流;
(2)同时闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电热水器处于加热状态,根据W=t求出通电5min消耗的总电能;
(3)根据P=分别表示出电热水器的最大和最小功率,然后求出两者的比值.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用,明确电路的最大功率和最小功率是关键.