圖是一個(gè)加熱、保溫電路的一部分。電熱絲
(1)請(qǐng)你按照上述原理,對(duì)右圖進(jìn)行連線,使它成為完整的電路圖;
(2)某天在使用(1)中已經(jīng)連接完整的電路時(shí),R1燒毀了。有人想使電路恢復(fù)正常工作,設(shè)計(jì)了下面方案。請(qǐng)通過計(jì)算、分析,對(duì)兩個(gè)方案作出評(píng)價(jià):
方案一:用“220V220W”電熱絲R3、“220V 880W”電熱絲R4串聯(lián)替代R1;
方案二:用兩根都是“220V 550W”的電熱絲R5并聯(lián)替代Rl。
(3)請(qǐng)你選用下表所提供的電熱絲,再設(shè)計(jì)一個(gè)方案,使(2)中損壞的電路恢復(fù)正常工作,并說明設(shè)計(jì)理由。
電熱絲:
符號(hào) | R6 | R7 | R8 | R9 |
規(guī)格 | 220V 500W | 220V 600W | 220V 2200W | 110V 550W |
數(shù)量 | 1 | 1 | 2 | 3 |
(1)如圖所示
(2)方案一:
R3= U2/ P3 =(220V)2/220W=220Ω
同理R4= 55Ω
R3、R4串聯(lián)后:
加熱時(shí):P串= U2/(R3+R4)=(220V)2/(220Ω+55Ω)=176W<1100W
保溫時(shí):P′串=U2/( R3+R4+R2)= (220V)2/(220Ω+55Ω+506Ω)≈62.0W<88W
兩項(xiàng)都不合題意要求,方案一不可行。
方案二:
R1=U2/P1=(220V)2/1100W =44Ω,同理R5= 88Ω。兩根電熱絲R5并聯(lián)后總電阻值是44Ω,能替代R1,加熱時(shí)功率為1100W;保溫時(shí)功率為88W。正常工作時(shí),兩項(xiàng)都合要求。
但是,當(dāng)其中一根電熱絲燒壞時(shí),電路仍可以工作。
加熱時(shí):R5正常工作,P=550W<1100W
保溫時(shí):P′′= U2/(R2+R5)= (220V)2/(506Ω+88Ω) ≈81.5W<88W
斷了一根電熱絲后,兩項(xiàng)都不合要求,而且不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)加以排除?梢姺桨付皇亲罴训摹
(3)設(shè)計(jì)如下:
將兩根“110V 550W”電熱絲R9串聯(lián)替代R1。
理由:一個(gè)電熱絲的電阻值為R9
R9=U2/P=(110V)2/550W=22Ω
兩根電熱絲串聯(lián)后總阻值是44Ω,接在220V電壓下能正常工作,能完全等效
替代R1,符合題意要求。
其它設(shè)計(jì),只要符合題意要求均給分。
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