小明將廢舊電熱器上規格為“220V968W”的完好電熱絲R0拆下,用於科技小組製作電烘箱,設計電路如圖1所示。...
問題詳情:
小明將廢舊電熱器上規格為“220V 968W”的完好電熱絲R0拆下,用於科技小組製作電烘箱,設計電路如圖1所示。經過多次試驗,當選用的電阻R1的阻值為5Ω時,剛好滿足箱體內烘乾功率要求。(不考慮溫度對電阻的影響)
(1)電熱絲R0的阻值是多少?
(2)整個電路工作時的電流是多少?整個電路工作1h產生的熱量是多少?
(3)圖1電路工作時存在著電能沒有被充分利用的不足。在保*箱體內烘功率及R0不變的情況下,請你針對電路中的不足進行改進,在圖2中將改進的電路圖補充完整,並在圖中標出相關電阻的阻值(此問不要求寫出計算過程)
【回答】
(1)電熱絲R0的阻值是50Ω;
(2)整個電路工作時的電流是4A;整個電路工作1h產生的熱量是3.168×106J;
(3)如上左或右所示。
【解答】
(1)規格為“220V 968W”的完好電熱絲R0,根據P=,電阻絲的阻值為:
R0===50Ω;
(2)圖1中,兩電阻串聯,由電阻的串聯規律,R=50Ω+5Ω=55Ω,
由歐姆定律,整個電路工作時的電流是:
I===4A;
整個電路工作1h產生的熱量是:
Q=W=UIt=220V×4A×1×3600s=3.168×106J;
(3)在圖1中,電阻箱的電功率為
P01=I2R0=(4A)2×50Ω=800W;
R2串===60.5Ω,由串聯電阻的規律,故應串聯的電阻:
R2=60.5Ω﹣50Ω=10.5Ω,即將R2=10.5Ω的電阻與R0=50Ω串聯後作為電烘箱體的加熱絲即可,如下左所示:
或將R1=5Ω與R0=50Ω串聯再與R2串聯(R2=60.5Ω﹣5Ω﹣50Ω=5.5Ω),如下右所示:
知識點:電功率單元測試
題型:計算題
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