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小亮家新装的一台智能电热马桶盖的等效电路如图所示,加热电路有高、中、低三档并可手...

小亮家新装的一台智能电热马桶盖的等效电路如图所示,加热电路有高、中、低三档并可手动调节,其额定电压为220V,低温档、中温档的额定功率为22W44W,定值电阻R1R2是两电热丝,单刀双掷开关S2可接ab,当它接入家庭电路中正常工作时:

(1)低温档加热的电流多大?

(2)中温档加热5h,消耗多少度电?

(3)高温档加热的额定功率是多少瓦?

 

(1)0.1A;(2)0.22度;(3)88W 【解析】(1)由P=UI可得,低温档加热的电流:I=P低温/U=22W/220V=0.1A; (2)由P=W/t可得,中温档加热5h消耗的电能: W=P中温t=44×10-3kW×5h=0.22kW•h=0.22度; (3)当开关S1闭合、S2接b时,电路为R1的简单电路,马桶盖处于中温档,由P=U2/R可得,R1的阻值:R1 =U2/P中温=(220V)2/44W=1100Ω, 当开关S1断开、S2接b时,R1与R2串联,马桶盖处于低温档,则电路中的总电阻:R=U2/P低温=(220V)2/22W=2200Ω, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值:R2=R-R1=2200Ω-1100Ω=1100Ω, 当开关S1闭合、S2接a时R1与R2并联,电热马桶盖处于高温档,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:R′=R1R2/R1+R2=1100Ω×1100Ω/1100Ω+1100Ω=550Ω, 高温档加热的额定功率:P高温=U2/R′=(220V)2/550Ω=88W。  
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