有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．R1=88Ω，R2=22Ω．（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温档；（2）求中温档正常工作时热水器的功率；（3）低温档正常工作10min内

Question

有一台热水器，内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝．R₁=88Ω，R₂=22Ω．

（1）如何控制S₁和S₂，使热水器处于高温档；
（2）求中温档正常工作时热水器的功率；
（3）低温档正常工作10min内电热丝产生的热量．

Answer 1

（1）由P=(U2)/(R)可知，电阻越小，功率越大；
当闭合开关S₁，并将S₂拨至位置a时，R₁和R₂并联接入电路，此时电路中的总电阻最小，功率最大，热水器处于高温档；
（2）由P=(U2)/(R)可知，只闭合开关S₁时，电路为R₁的基本电路，热水器处于中温档；
此时电路的功率：P_中=(U2)/(R1)=((220V)2)/(88Ω)=550W；
（3）由P=(U2)/(R)可知，当断开S₁，并将S₂拨至位置b时，R₁和R₂串联接入电路，热水器处于低温档；
此时热水器正常工作10min内电热丝产生的热量：Q=(U2)/(R1+R2)t=((220V)2)/(88Ω+22Ω)×10×60s=2.64×10⁵J．
答：（1）当闭合开关S₁，并将S₂拨至位置a时，热水器处于高温档；
（2）中温档正常工作时热水器的功率为550W；
（3）低温档正常工作10min内电热丝产生的热量为2.64×10⁵J．