类型 3 电热计算1
某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能
其简化电路如图所示, S1 是壶底温控开关,通常闭合,当壶底发热盘的温度达到 120℃ 自动断开; S2 是壶壁温控开关,按下时对水加热,水烧开后自动断开,电热水瓶处于保温状态; S3 是电动出水开关,按下时闭合,电磁泵将水抽出
已知电热水瓶保温功率为 50W ,加热功率为 1000W
(1) 电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中的电阻是多大
(2) 闭合 S3 ,电磁泵两端电压为 12V ,已知 R3 阻值为 200Ω ,求电磁泵的电功率
(3) 若水烧开后, S2 没有自动断开,则瓶里的水烧干后,经过多长时间, S1才会断开
[ 已知发热盘的质量为 0
5kg ,比热容为 0
5×103J/(kg·)℃
设水烧干瞬间,发热盘的温度为 110℃ ,不计热损失 ]解: (1) 闭合开关 S1 和 S2 ,电阻 R1 和 R2 并联,处于加热状态;只闭合开关 S1 时,只有电阻 R2 工作,处于保温状态;只闭合开关 S1和 S3 时,电磁泵和电阻 R3 串联,电磁泵将水抽出,电动机工作
电热水瓶处于保温状态且不抽水时,只有电阻 R2 工作,根据 P=U2/R可得,电路中的电阻: R2=U2/P 保温 =(220V)2/50W=968Ω ;(2) 闭合 S1 、 S3 时,电磁泵和电阻 R3 串联,已知此时电磁泵两端电压为 12V ,则电阻 R3 两端的电压: U3=U-U 泵 =220V-12V=208V ,这一支路的电流: I=U3/R3=208V/200Ω=1
04A ,则电磁泵的电功率: P 泵 =U 泵 I=12V×1
04A=12
48W ;(3) 瓶里的水烧干后,发热盘吸收的热量: Q 吸 =cm(t-t0)=0
5×103J/(kg·)×0
5kg×(120-110)=250