Question

【題目】如圖甲是小紅家里具有加熱和保溫功能的電熱飲水機，其電路圖如圖乙所示，S1為溫控開關，額定電壓為220V，加熱功率為500W．保溫功率為60W．R1、R2均為加熱電阻絲（假設電阻不變），請解答下列問題：

（1）電阻絲R1的阻值是多少？

（2）某一次小紅家中只使用了飲水機，在加熱狀態下她觀察到電能表上的指示燈在5分鐘內閃爍了54次，她家電能表上標有“1600imp/kWh”的字樣，此時，飲水機的實際功率和實際電壓是多少？

Answer 1

【答案】（1）110Ω；（2）405W， 198V。

【解析】（1）由乙圖知道，飲水機保溫時為R2 的簡單電路，飲水機加熱時R1 與R2 并聯，因為電路的總功率等于各用電器功率之和，所以，加熱時電阻絲R1的電功率是：P1 =P加熱 -P保溫 =500W-60W=440W，又因為并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由P=U2/R知道，電阻R1 的阻值：R1 =U2/P1=(220V)2/440W=110Ω；

（2）根據題意知道，在加熱狀態下5分鐘消耗的電能是：W=54/1600kWh=1.215×105 J，

故加熱狀態下飲水機的的實際功率是：P實際=W/t=1.215×105J/5×60s=405W，

由P=U2/R知道，在加熱狀態下飲水機的總電阻是：R總=U2/P加熱=(220V)2/500W=484/5Ω，

所以，當實際功率P實際=405W時的實際電壓是：U實際 ==198V。