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(2014•润州区二模)电热水器内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.该电热器有高温、中温、低温三档,中温档的电流是5A,电热丝R2的阻值是66Ω.(1)中温档正常工作10分钟产生的热
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(1)中温档正常工作10分钟产生的热量是______J;
(2)低温档的电流是______A;
(3)高温档时,开关S1、S2的状态是______,电路功率是______.
▼优质解答
答案和解析
(1)电热水器工作时消耗的电能转化为了内能,因此中温档正常工作10分钟产生的热量:Q=W=UIt=220V×5A×10×60s=6.6×105J;
(2)S1闭合,S2接b时,电阻R1接入电路,电热水器处于中温档;由I=
可知,电阻R1的阻值:R1=
=
=44Ω;
S1断开,S2接b时,电阻R1与R2串联,电热水器处于低温档;此时电路的总电阻:R=R1+R2=44Ω+66Ω=110Ω;
此时电路中的电流:I′=
=
=2A;
(3)当S1闭合,S2接a时,电阻R1与R2并联,由P=
可知,电热水器处于高温挡;
此时通过R1的电流:I1=
=
=5A;
通过R2的电流:I2=
=
=
A;
由于并联中,干路电流等于各支路电流之和,故干路电流:I2=5A+
A=
A,
则电路功率:P=UI=220V×
A≈1833.3W.
故答案为:(1)6.6×105;(2)2;(3)S1闭合,S2接a;1833.3W.
(2)S1闭合,S2接b时,电阻R1接入电路,电热水器处于中温档;由I=
U |
R |
U |
I |
220V |
5A |
S1断开,S2接b时,电阻R1与R2串联,电热水器处于低温档;此时电路的总电阻:R=R1+R2=44Ω+66Ω=110Ω;
此时电路中的电流:I′=
U |
R |
220V |
110Ω |
(3)当S1闭合,S2接a时,电阻R1与R2并联,由P=
U2 |
R |
此时通过R1的电流:I1=
U |
R1 |
220V |
44Ω |
通过R2的电流:I2=
U |
R2 |
220V |
66Ω |
10 |
3 |
由于并联中,干路电流等于各支路电流之和,故干路电流:I2=5A+
10 |
3 |
25 |
3 |
则电路功率:P=UI=220V×
25 |
3 |
故答案为:(1)6.6×105;(2)2;(3)S1闭合,S2接a;1833.3W.
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