如圖,是一個(gè)電熱毯電路原理圖.是R
0是電熱毯中的電阻絲,R是與電熱毯電阻絲串聯(lián)的電阻,電熱毯上標(biāo)有“220V 100W”字樣,S是控制電熱毯處于加熱狀態(tài)或保溫狀態(tài)的開關(guān).
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/4034970a304e251f37a7c34aa486c9177f3e532b.jpg)
(1)用學(xué)過的公式推理說明開關(guān)S斷開時(shí),電熱毯是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)?
(2)若要求在保溫時(shí)電流通過電阻絲R
0每分鐘有60J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電阻R的阻值應(yīng)是多大?
(1)電熱毯是處于保溫狀態(tài).
因?yàn)槿鐖D所示當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),R
0與R串聯(lián),P=
=
,
當(dāng)S閉合時(shí),R被短路,此時(shí)P=
=
.
所以,閉合時(shí)的功率比斷開時(shí)的大,因此,相同時(shí)間內(nèi),
閉合時(shí)產(chǎn)生的熱量多,所以S斷開時(shí),電熱毯處于保溫狀態(tài).
(2)根據(jù)“220V 100W”可得:R=
=
=484Ω
因?yàn)镽
0每分鐘有60J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,
根據(jù)公式Q=I
2Rt得I
2=
=
解得:I=
A,
所以R
0上的電壓為U
0=I?R=
A×484Ω=22V
所以R上分到的電壓為U
1=220v-22v=198v
所以R的電阻為R=
=
=4356Ω.