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题文

某电热水器具有加热和保温功能,其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计, R 为热敏电阻,热敏电阻中允许通过的最大电流 Ig = 15 mA ,其阻值 R 随温度变化的规律图像如图乙所示,电源电压 U 1 6 V ,当电磁铁线圈中的电流 I > 8 mA 时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点 a b 接触,加热电路接通:当电磁铁线圈中的电流 I 8 mA 时,继电器上方触点 c 接触,保温电路接通,热敏电阻 R 和工作电路中的三只电阻丝 R 1 R 2 R 3 ,均置于储水箱中, U 2 = 220 V ,加热时的功率 P 加热 = 2200 W ,保温时的功率 P 保温 = 110 W ,加热效率 η = 90 % R 2 = 2 R 1 ,水的比热容 c = 4 . 2 × 10 3 J / kg C} ,水箱内最低温度为 0 ° C

(1)为使控制电路正常工作,保护电阻 R 0 的阻值至少为多大?若 R 0 为该值,试求热水器刚开始保温时水的温度。

(2)电阻丝 R 1 R 2 R 3 的阻值分别为多少欧姆?

(3)该热水器在加热状态下,将 44 kg 20 ° C 的水加热到 50 ° C 需要多少时间?

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 电功计算公式的应用 能量利用效率 电功率的计算 热量的计算 欧姆定律的应用 电阻的串联
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