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如图为保温箱的简化电路图,A为温度传感器(不考虑其电阻),它的作用相当于开关,达到设定温度时自动断开电路;低于设定温度时,自动接通电路.S是保温箱的温度设定开关,它一共

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如图为保温箱的简化电路图,A为温度传感器(不考虑其电阻),它的作用相当于开关,达到设定温度时自动断开电路;低于设定温度时,自动接通电路.S是保温箱的温度设定开关,它一共有三个挡,分别为60℃、50℃和40℃,加热功率分别为90W、72W和45W.电源电压为36V,R1、R2、R3都是发热体.
求:(1)当S拨至1位置时,R1的阻值是多少?
(2)当S拨至位置3时,电路中的电流是多少?
(3)当S拨至2位置时,保温箱工作10分钟消耗多少电能?
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▼优质解答
答案和解析
(1)开关接1时,电路电阻最小,是R1的简单电路,
由P=
U2
R
可知,此时消耗的电功率最大为P=90W,
则R1的阻值为R1=
U2
P
=
(36V)2
90W
=14.4Ω;
(2)开关接3时,三个电阻串联,电路电阻最大时,
由P=
U2
R
可知,此时消耗的电功率最小为P=45W,
由P=UI可得,电路中得电流为I=
P
U
=
45W
36V
=1.25A;
(3)开关接2时,电阻R1和R2串联接入电路,
由P=
U2
R
可知,此时电路消耗的功率为P=72W,
由W=UIt=Pt可得,保温箱工作10分钟消耗的电能:
W=Pt=72W×10×60s=4.32×104J.
答:(1)R1的阻值是14.4Ω;
(2)S拨至位置3时,电路中的电流是1.25A;
(3)当S拨至位置2时,保温箱工作10分钟消耗4.32×104J的电能.
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