如图为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图，R1、R2为电热丝，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服，已知R2=242Ω．（1）分析电路图，闭合开关S1，当开关S2时，电熨斗处于高温

Question

如图为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图，R₁、R₂为电热丝，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服，已知R₂=242Ω．

（1）分析电路图，闭合开关S₁，当开关S₂___时，电熨斗处于高温档；
（2）电熨斗处于低温档时，正常工作功率为1100W，求R₁的阻值及通电3min产生的热量；
（3）若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温档功率为1000W，要求只改变其中一个电阻丝的阻值，通过分析与计算，求该电阻丝改变后的阻值应为多大？

Answer 1

（1）由电路图知，闭合S₁，当S₂闭合时，两电阻丝并联，电路电阻最小，电源电压U一定，由P=(U2)/(R)可知此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡；
（2）由电路图知：当S₁闭合，S₂断开时，此时只有电阻R₁接入电路，电阻大，电熨斗处于低温档；
根据P=UI，通过电路的电流：
I=(P)/(U)=(1100W)/(220V)=5A，
根据I=(U)/(R)，R₁的电阻：
R₁=(U)/(I)=(220V)/(5A)=44Ω；
通电t=3min=180s产生的热量：Q=Pt=1100W×180s=1.98×10⁵J；
（3）当开关S₁与S₂都闭合时，电熨斗处于高温挡，总功率为P′=1000W，
电阻R₂的功率：P₂=(U2)/(R2)=((220V)2)/(242Ω)=200W，
所以应改变电阻R₁的阻值，电阻R₁的功率：
P₁′=P-P₂=1000W-200W=800W，
则电阻R₁改变后的阻值R₁′=((220V)2)/(800W)=60.5Ω；
答：（1）闭合；
（2）R₁的阻值为44Ω，通电3min产生的热量为1.98×10⁵J；
（3）可将电阻R₁的阻值改为60.5Ω，电熨斗正常工作时高温挡功率是1000W．