問題詳情:
如圖是小貝家廚房安裝的即熱式電熱水龍頭,它的特點是即開即有熱水,無需提前預熱,而且可以通過調節水流大小調節水温,不需要調節加熱電阻大小.其部分參數如下表所示(忽略温度對電阻的影響).
額定電壓 | 220V |
額定功率 | 2200W |
最高水温 | 50 |
交流電頻率 | 50Hz |
求:(1)該水龍頭正常工作時電路中的電流多大?
(2)該水龍頭正常工作時的電阻多大?
(3)該產品的電氣技術參數中規定:合格產品的電阻偏差應小於或等於2Ω.每一批產品在出廠前都會進行抽檢,現將一個該款水龍頭單獨接在220V電路中,請你計算1min內消耗的電能在什麼範圍內,該水龍頭電氣部分是合格的?
【回答】
【分析】(1)利用P=UI,結合正常工作時的電功率求出電路中的電流;
(2)根據(1)求得的電流,利用I=求得水龍頭正常工作時的電阻;
(3)已知合格產品的電阻偏差應小於或等於2Ω,即電阻在20Ω~24Ω之間,再利用W=Q=I2Rt可求得1min內消耗的電能範圍.
【解答】解:(1)由P=UI可得,該水龍頭正常工作時電路中的電流I===10A;
(2)由I=可得,水龍頭正常工作時的電阻R===22Ω;
(3)根據合格產品的電阻偏差應小於或等於2Ω,可知電阻R在20Ω~24Ω之間,
則W=Q1=I2R1t=(10A)2×20Ω×60s=1.2×105J,
Q2=I2R2t=(10A)2×24Ω×60s=1.44×105J,
則1min內消耗的電能在1.2×105J~1.44×105J範圍內,該水龍頭電氣部分是合格的.
答:(1)該水龍頭正常工作時電路中的電流為10A;
(2)該水龍頭正常工作時的電阻為22Ω;
(3)1min內消耗的電能在1.2×105J~1.44×105J範圍內,該水龍頭電氣部分是合格的.
【點評】此題為電學綜合題,主要考查學生對於電功率與電壓電流的關係,電功的計算的理解和掌握,關鍵是各種公式及其變形的靈活運用,還要學會從所給信息中找到有用的數據.
知識點:焦耳定律
題型:計算題