如圖是某型號電熱水器的電路原理圖.R1、R2為電熱絲,將開關S依次置於ab、bc、cd位置時,電熱水器分別處於...
問題詳情:
如圖是某型號電熱水器的電路原理圖.R1、R2為電熱絲,將開關S依次置於ab、bc、cd位置時,電熱水器分別處於斷電、保溫、加熱狀態.已知該電熱水器的保溫功率為1.1kW,R2=8.8Ω.各種橡膠絕緣銅芯導線在常溫下安全載流量(長時間通電時的最大安全電流)如下表:
導線規格 | ||||
導線橫截面積S/mm2 | 2.5 | 4 | 6 | 10 |
安全載流量I/A | 28 | 37 | 47 | 68 |
(1)求電熱絲R1的阻值;
(2)從用電安全形度考慮,安裝該電熱水器時,至少應選擇上表中橫截面積為多大的銅芯導線,請通過計算說明;
(3)在加熱狀態下,電熱水器正常工作10min所產生的熱量相當於完全燃燒多少m3煤氣所放出的熱量.(假設電熱水器正常工作時把電能全部轉化為熱能)(煤氣的熱值約為4.0×107J/m3 )
【回答】
(1)44Ω;(2)4mm2;(3)0.0099m3
【解析】
試題分析:(1)電熱水器保溫時,只有R1工作。R1= U12/P1= (220V)2/1100w=44Ω
(2)電熱水器加熱時,R1與R2並聯工作。
通過R1的電流:I1= U/R1=220V/44Ω=5A
通過R2的電流:I2= U/R2=220V/8.8Ω=25A
幹路中的電流:I= I1+I2=5A+25A=30A選擇導線時,應使導線的安全載流量大於最大電流,所以應選安全載流量為37A的導線,即應選擇表中橫截面積為4 mm 2的銅芯導線;
(3)電熱水器產生的熱量:Q=W=UIt=220V×30A×10×60s=3.96×106J
所需煤氣的體積:V=Q/q=3.96×106J/4.0×107J/m3="0.099" m3
考點:歐姆定律的應用;電功率的計算;電功與熱量的綜合計算
知識點:歐姆定律
題型:計算題
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