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北方冬天很冷,某生为交警设计了一种保温鞋电路如图所示,其中R1为9Ω的发热电阻,R2为调节电阻,此电路具有加热档和保温档.已知两种工作状态下发热电阻的功率之比为9:1,发热电阻
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北方冬天很冷,某生为交警设计了一种保温鞋电路如图所示,其中R1为9Ω的发热电阻,R2为调节电阻,此电路具有加热档和保温档.已知两种工作状态下发热电阻的功率之比为9:1,发热电阻在保温状态下的功率为4W.求:
(1)加热状态时开关S1、S2的断开闭合情况.
(2)电源电压.
(3)调节电阻的阻值.
(1)加热状态时开关S1、S2的断开闭合情况.
(2)电源电压.
(3)调节电阻的阻值.
▼优质解答
答案和解析
(1)根据公式P=
可知,电路电阻越小,功率越大,功率大处于加热状态;
只有发热电阻R1接入电路时,电路电阻小,功率大,电路处于加热状态;
由电路图知:S1、S2都闭合时,只有电阻R1接入电路,处于加热状态;处于加热状态时,S1、S2都闭合.
(2)已知R1=9Ω,P2=4W,发热电阻功率:
当S1、S2闭合时,保温鞋为加热状态.有P1=
=
①
当S1闭合时,S2断开时,保温鞋为保温状态.有P2=(
)2R1 ②
两种工作状态下发热电阻的功率之比为:
=
③
由①②③解得:U=18V,R2=18Ω.
答:(1)处于加热状态时,S1、S2都闭合;
(2)电源电压是18V;
(3)调节电阻的阻值是18Ω.
U2 |
R |
只有发热电阻R1接入电路时,电路电阻小,功率大,电路处于加热状态;
由电路图知:S1、S2都闭合时,只有电阻R1接入电路,处于加热状态;处于加热状态时,S1、S2都闭合.
(2)已知R1=9Ω,P2=4W,发热电阻功率:
当S1、S2闭合时,保温鞋为加热状态.有P1=
U2 |
R1 |
U2 |
9Ω |
当S1闭合时,S2断开时,保温鞋为保温状态.有P2=(
U |
R1+R2 |
两种工作状态下发热电阻的功率之比为:
P1 |
P2 |
9 |
1 |
由①②③解得:U=18V,R2=18Ω.
答:(1)处于加热状态时,S1、S2都闭合;
(2)电源电压是18V;
(3)调节电阻的阻值是18Ω.
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