21.(计算)小明家的电水壶的内部电路如图甲所示,其中R1、R2为电热丝,S是电源开关,S0是温控开关(水温达到100℃,自动由加热状态切换为保温状态)。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求:
(1)当开关S闭合,S0断开时,电路中的电流;
(2)当开关S和S0均闭合时,R1的电功率;
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能。
解析:1分析电路图可知:
①当闭合S,断开S0时,电路是R2的简单电路,
此时P2=U²/R2;
②当S、S0均闭合时,R1与R2并联,
此时P=P1+P2=U²/R1+U²/R2,
因为P>P2,
所以当S、S0均闭合时,是加热档,
当只闭合S时,是保温档;
2由乙图可知:
①U=220V,
②P2=P保=44W,
③P=P加=880W,
所以:
⑴当开关S闭合,S0断开时,
电路中的电流I=P2/U
=44W/220V
=0.2A;
⑵当开关S和S0均闭合时,
R1的电功率P1=P-P2
=880W-44W
=836W;
⑶在加热状态下,该电水壶工作50s,
即t=50s时,
消耗的电能W=Pt
=880W×50s
=4.4×10⁴J。
答案略。
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