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有一种电加热恒温箱,工作原理如图1所示.控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的

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有一种电加热恒温箱,工作原理如图1所示.控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的电热丝组成.其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图2所示.

(1)求电热丝工作时的功率和在10min内产生的热量.
(2)如果恒温箱的温度设定为50℃,求电阻箱R0应接入电路的阻值.
(3)若要提高恒温箱的设定温度,电阻箱R0接入电路的阻值应调大还是调小?简要说明理由.
▼优质解答
答案和解析
(1)电热丝工作时的功率:
P=
U2
R
=
(220V)2
44Ω
=1100W,
在10min内产生的热量:
Q=W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J;
(2)如果恒温箱的温度设定为50℃,由图乙可知,热敏电阻的阻值R1=100Ω,
由题知,此时控制电路的电流I=60mA=0.06A,
∵I=
U1
R0+R1
,即:0.06A=
9V
R0+100Ω

∴电阻箱R0应接入电路的阻值:
R0=50Ω;
(3)若要提高恒温箱的设定温度,由图乙知道,热敏电阻的阻值R1将减小,衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需60mA,即要求控制电路中的总电阻不变,所以R0的阻值必须调大.
答:(1)求电热丝工作时的功率为1100W,在10min内产生的热量为6.6×105J.
(2)电阻箱R0应接入电路的阻值为50Ω;
(3)为了让衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需60mA,R0的阻值必须调大.
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