圖為小穎同學設計的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保温功能．圖中電磁繼電器(線圈電阻不計)、熱敏電阻R、...

問題詳情：

圖為小穎同學設計的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保温功能．圖中電磁繼電器(線圈電阻不計)、熱敏電阻R、保護電阻R0、電壓恆為6V的電源U1、導線等組成控制電路．當電磁鐵線圈中的電流I<10mA時，繼電器上方觸點和觸點c接通；當電磁鐵線圈中的電流I≥10mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點和觸點a、b接通．熱敏電阻中允許通過的最大電流I0＝15mA，其電阻R隨温度變化的規律如圖，熱敏電阻和加熱電路中的三隻電阻R1、R2、R3均置於儲水箱中．已知R1＝33Ω、R2＝66Ω、R3＝154Ω、U2＝220V．

(1)銜鐵被吸下時，加熱電路的總電阻是多大?

(2)保温狀態下，若加熱電路的發熱功率等於熱水器散熱功率的80％，求10分鐘內熱水器散失的熱量；

(3)為使控制電路正常工作，保護電阻R0的阻值至少為多大?若R0為該值，銜鐵剛好被吸下時儲水箱中水温是多少?

【回答】

（1）22Ω；（2）1.65×105J；（3）60℃

【詳解】

（1）由電路圖知：銜鐵被吸下時，RR2並聯，由並聯電路的特點知

電路總電阻

答：銜鐵被吸下時，加熱電路的總電阻是22Ω。

（2）由電路圖知，保温狀態下：RRR串聯，10min加熱電路產生的熱量

10分鐘內熱水器散失的熱量

答：10分鐘內熱水器散失的熱量是1.65×105J．

（3）由由圖2可知，熱敏電阻的最小值是R=200Ω，當R最小，控制電路中的電流不超過最大值時，保護電阻R0阻值最小，由得：保護電阻R0的最小值

由題意知，銜鐵剛好被吸下時，電路電流

I=10mA=0.01A

此時電流總電阻

此時熱敏電阻

R=R總﹣R0=600Ω﹣200Ω=400Ω

由圖2可知，此時水温為為60℃。

答：保護電阻R0的阻值至少為200Ω，銜鐵剛好被吸下時儲水箱中水温是60℃。

知識點：歐姆定律

題型：計算題