如圖-1為某校物理小組設計的具有加熱和保溫功能的電熱器內部簡化電路。Rt為熱敏電阻,阻值隨溫度升高而減小。R1...
問題詳情:
如圖-1為某校物理小組設計的具有加熱和保溫功能的電熱器內部簡化電路。Rt為熱敏電阻,阻值隨溫度升高而減小。R1、R2、R3均為電熱絲,且R1=R2=400Ω。閉合開關S1、S2,電熱器開始加熱。
(1)控制電路中,電磁鐵的上端是_____極。
(2)加熱時,動觸點與上方靜觸點b、c接通,工作電路的總功率是多少?_____
(3)電磁鐵對銜鐵的吸引力F與控制電路中電流I的關係如圖-2所示。當電磁鐵對銜鐵的吸引力為1N時,動觸點a與下方靜觸點d接通,進入保溫狀態,此時熱敏電阻Rt的阻值是多少?_____(電磁鐵線圈電阻不計)
(4)保溫狀態下,R1的功率為64W,則工作電路30s消耗的電能是多少?_____
【回答】
N 242W 30Ω 2640J
【解析】
(1).根據右手螺旋定則,右手四指彎曲順著電流方向握住螺線管,則大拇指向上,可判斷出電磁鐵的上端為N極;
(2).當電熱器加熱時,動觸點與上方靜觸點b、c接通,此時R1與R2並聯,根據可得,R1和R2工作時的功率:
,
所以加熱時,工作電路的總功率P並=P1+P2=121W+121W=242W;
(3).由圖-2可知,當電磁鐵對銜鐵的吸引力為1N時,控制電路中的電流I=0.2A,根據可得:
此時熱敏電阻的阻值:;
(4).電熱器處於保溫狀態時,動觸點a與下方靜觸點d接通,此時R1與R3串聯,根據P=I2R可得:
,
工作電路30s消耗的電能:
W=UI保溫t=220V×0.4A×30s=2640J。
知識點:歐姆定律
題型:綜合題
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