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(2014•烟台)如图是一种老式电饭锅的简化电路原理图,该锅的部分参数如下表,煮饭时,温控开关S是闭合的,饭熟后,锅内温度达到103℃时,温控开关S自动断开,电饭锅转入保温状态.
题目详情
(2014•烟台)如图是一种老式电饭锅的简化电路原理图,该锅的部分参数如下表,煮饭时,温控开关S是闭合的,饭熟后,锅内温度达到103℃时,温控开关S自动断开,电饭锅转入保温状态.
(1)在通常情况下用这种电饭锅烧水,开关S的自动断电功能不起作用,这是为什么?
(2)发热板R1的阻值是多少?
(3)保温时,发热板的发热功率是多少?
(4)从能量利用率的角度计算说明这种电饭锅的不合理性.
型号 | YJ408G | |
额定功率 | 煮饭 | 880W |
保温 | 176W | |
额定电压 | 220V | |
容量 | 4L | |
质量 | 3.8kg | |
加热方式 | 底盘加热 |
(2)发热板R1的阻值是多少?
(3)保温时,发热板的发热功率是多少?
(4)从能量利用率的角度计算说明这种电饭锅的不合理性.
▼优质解答
答案和解析
(1)在通常情况下用电饭锅烧水,水沸腾时的温度为100℃,
水开时温度达不到103℃,温控开关不会自动断开;
(2)煮饭时,温控开关S闭合,电阻R2被短路,只有电阻R1接入电路,
因为P=
,所以:发热板电阻:R1=
=
=55Ω;
(3)保温时,温控开关断开,两电阻串联,由表中数据可知,保温功率为176W,
由P=UI可知,保温时电路电流:I=
=
=0.8A,
发热板的电功率:P1=I2R1=(0.8A)2×55Ω=35.2W;
(4)当电饭锅处于保温状态时,电饭锅的能量利用效率:
η=
×100%=
×100%=
×100%=20%,
由此可知,保温时的能量利用效率很低,浪费了能源,因此电饭锅设计不合理.
答:(1)在通常状况下烧水,温度达不到103℃,温控开关不起作用.
(2)发热板R1的阻值是55Ω.
(3)保温时,发热板的发热功率是35.2W.
(4)保温时的能量利用效率很低,浪费了能源,因此电饭锅设计不合理.
水开时温度达不到103℃,温控开关不会自动断开;
(2)煮饭时,温控开关S闭合,电阻R2被短路,只有电阻R1接入电路,
因为P=
U2 |
R |
U2 |
P煮饭 |
(220V)2 |
880W |
(3)保温时,温控开关断开,两电阻串联,由表中数据可知,保温功率为176W,
由P=UI可知,保温时电路电流:I=
P保温 |
U |
176W |
220V |
发热板的电功率:P1=I2R1=(0.8A)2×55Ω=35.2W;
(4)当电饭锅处于保温状态时,电饭锅的能量利用效率:
η=
W热 |
W保温 |
P1t |
P保温t |
35.2W |
176W |
由此可知,保温时的能量利用效率很低,浪费了能源,因此电饭锅设计不合理.
答:(1)在通常状况下烧水,温度达不到103℃,温控开关不起作用.
(2)发热板R1的阻值是55Ω.
(3)保温时,发热板的发热功率是35.2W.
(4)保温时的能量利用效率很低,浪费了能源,因此电饭锅设计不合理.
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