如下图甲、乙分别是某品牌家用电熨斗的实物图和电路原理图。R0是定值电阻,R是可变电阻(调温开关)。该电熨斗额定电压为220 V,温度最低时的耗电功率为121 W,温度最高时的耗电功率为484 W。
(1)求R0的阻值;
(2)用电熨斗汽烫时需要采用最大功率先预热,使质量为1 kg的金属底板的温度从20℃升高到220℃,若金属底板利用电热的效率为80%,求金属底板吸收的热量和预热时间(,计算结果保留整数);
(3)假定电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差△t关系如图丙所示,现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服,要求熨斗表面温度为220℃,且保持不变,问应将R的阻值调为多大?
如图所示电路,电源是多档的学生电源,各档的电压不等。L是标有“8V 4W”的 小灯泡,R是定值电阻。当电源位于第一档,只闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P处于某位置a时,灯泡正常发光,电压表的示数是5V,滑动变阻器的功率是Pa;当电源位于第二档,只闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P处于某位置b时,电压表的示数是2.5V,滑动变阻器的功率是Pb,Pa︰Pb =12︰7;当电源位于第三档,开关都闭合,调节滑动变阻器的滑片P处于a点时,灯泡的亮度与第二种情况相同,滑动变阻器的功率Pa‘,且Pa‘︰Pa = 16︰9。不考虑温度对灯丝电阻的影响。
求:(1)滑动变阻器分别位于a点时接入电路的电阻值;
(2)第二档电源电压
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如图所示,电源电压保持不变,断开开关S3,分别只闭 合开关S1和只闭合开关S2时电阻R1和R2两端的电压之比为4︰3,电阻R3两端的电压之比为2︰3。只闭合开关S2时 ,电阻R3消耗的电功率为100W。求:
(1)只闭合开关S1时,电阻R1和R3消耗的电功率之比。
(2)开关S1、 S2、S3都闭合时,电路消耗的总电功率。
质量为0.2kg的热水,温度从90℃降低到40℃,放出的热量是多少?[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
有一种电水壶的铭牌如下表,右图是电水壶的电路图,R为加热器,温控器S是一个双金属片温控开关,当温度较低时,S处于闭合状态,加热器加热;当水沸腾后,S会自动断开进入保温状态,从而实现自动温度开关控制。若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化忽略不计,则:
(1)若该电水壶产生热量的80%被水吸收,那么用该电水壶将一壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
(2)经测定该电水壶正常保温时的保温功率为44W,求R0的阻值。
PTC是一种半导体陶瓷材料,它的发热效率较高。PTC有一个人为设定的温度叫“居里点温度”,当它的温度低于“居里点温度”度时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的温度高于“居里点温度”时,其电阻值随它的温度升高而变大。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图乙所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响。RT是PTC电阻,它的电阻值与温度的关系如图丙所示。该电热水壶在“居里点温度”状态工作时,电路消耗的总功率为1100W。
甲乙丙
求:(1)由图丙知该PTC材料的“居里点温度”是℃;
(2)R0的阻值为多少?
(3)当RT的温度为130℃时,电路中RT的实际功率为多少?