如图是一种恒温式电烙铁的电路图，在不用电烙铁焊按时，使它处于保温状态；需要焊接时，就能很快达到焊接温度．若电烙铁的规格是“220V40W”：（1）判断S闭合电烙铁处于状态，S

Question

如图是一种恒温式电烙铁的电路图，在不用电烙铁焊按时，使它处于保温状态；需要焊接时，就能很快达到焊接温度．若电烙铁的规格是“220V  40W”：
（1）判断S闭合电烙铁处于______状态，S断开时电烙铁处于______状态．
（2）求电烙铁的电阻是多少？
（3）电烙铁加热时5min消耗多少电能？
（4）若保温时电烙铁的实际功率是14.4W，求串联电阻R′的阻值．

Answer 1

（1）当S闭合时，只有电烙铁电阻接入电路，电烙铁则处于加热状态；当S断开时R与R′是串联连接，电路中电阻阻值最大，根据P=(U2)/(R)可知：功率最小，即处于保温状态．
（2）由P=(U2)/(R)得：R=(U2额)/(P额)=((220V)2)/(40W)=1210Ω；
（3）消耗的电能W=Pt=40W×5×60s=1200J；
（4）由P=I²R得：保温时电烙铁的实际电流I′=√((P)/(R))=√((14.4W)/(1210Ω))≈0.11A，由欧姆定律得：保温时总阻值R_总=(U)/(I′)=(220V)/(0.11A)=2000Ω，因为串联电路的总阻值等于各电阻之和，所以R′=R_总-R=2000Ω-1210Ω=790Ω．
答：
（1）加热；保温．
（2）电烙铁的电阻是1210Ω；
（3）电烙铁加热时5min消耗1200J的电能；
（4）串联电阻R′的阻值是790Ω．