Question

【題目】某品牌智能滾筒洗衣機具有洗凈度高、不傷衣物、可設定洗滌溫度、方便、安全等優點。如圖所示，是其簡化等效電路，此時處于空檔位置。閉合開關S，旋鈕繞P轉動，實現檔位轉換。旋至1檔時R1、R2同時工作，洗衣機處于加熱狀態；旋至2檔時R2和電動機同時工作，洗衣機處于保溫洗滌狀態。R1和R2均為電熱絲，其阻值不受溫度影響。R1=22Ω，主要參數如下表。（c水=4.2×103J/（kg℃））

（1）洗衣機內注入10kg的水，在額定電壓下連續加熱1050秒，水溫由20℃上升到50℃，此過程中的加熱效率是多少？

（2）R2阻值是多少？

（3）洗衣機處于保溫洗滌狀態時，干路電流是多少？

Answer 1

【答案】（1）50%；（2）242Ω；（3）2A。

【解析】解：（1）水吸收的熱量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×l03J/（kg℃）×10kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×l06J，洗衣機加熱消耗的電能：W＝Pt＝2400W×1050s＝2.52×106J，

洗衣機加熱的效率：η＝×100%＝50%。（2）由電路圖可知，當旋鈕旋至1檔時，電熱絲R1與R2并聯，洗衣機處于加熱狀態，由P＝UI＝得，電熱絲R1的加熱功率：P1＝＝2200W，則電熱絲R2 的加熱功率：P2＝P﹣P1＝2400W﹣2200W＝200W，則電熱絲R2的阻值：R2＝＝242Ω。（3）洗衣機處于保溫洗滌狀態時，電熱絲R2與電動機并聯，

則電熱絲R2 和電動機的總功率：P總＝P2+P電動＝200W+240W＝440W，

由P＝UI得，保溫洗滌的干路電流：I＝＝2A。