热电计算题.doc

《热、电综合题》(附答案),电源电压为6V不变,滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图14乙所示。问:(1)当R2为10Ω时,电压表的示数是多少?(2)当电压表示数为2V时,R1的阻值是多少?(3)滑动变阻器的滑片P在b端时,电阻R1的功率是多少?【答案】解:(1)当R2为10Ω时,电压表的示数是3V;(2)当电压表的示数为2V时,U2=U-U1=6V-2V=4V,I1=I2=U2/R2=,(3)解法一:滑片P在b端时,U1′=1V,P1′=U1′2/R1=(1V)2/10Ω=。解法二:滑片P在b端时,R2′=50Ω,R′=R1+R2′=10Ω+50Ω=60Ω,I1′=I=′=U/R′=6/60A=,P1′=I1′2R1=()2×10Ω=,它的发热效率较高,PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的的温度高于设定温度时,其电阻值随它的温度升高而变大。如图17所示的陶瓷电热水壶就是用了这种材料。它的工作电路图如图18所示,R0是定值电阻,其电阻值不受温度的影响。Rr是PTC电阻,Rr的电阻与温度的关系如图19所示。该电热水壶在Rr设定温度状态工作时,电路消耗的总功率为1100W。(1)R0的阻值为多少?(2)当Rr的温度为130℃时,电路中Rr的实际功率为多少?【答案】(1)当Rr在设定温度状态工作时,连入电路的电阻Rr=34Ω,R0、Rr串联,由P=UI得:I=P/U=1100W/220V=5A,电路中的总电阻R=U/I=220V/5A=44Ω,R0的阻值R0=R-Rr=44Ω-34Ω=10Ω。(2)当Rr的温度为130℃时,此时Rr的阻值为Rr′=100Ω,电路中的总电阻R′=R0+Rr′=10Ω+100Ω=110Ω,电流I′=U/R′=220V/100Ω=2A,Rr′两端的电压为U′=2A×100Ω=200V,Rr′的实际功率P=UI=200V×2A=400W。,工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器,下图是该用电器的工作原理图。先在室温下把液体乙烯材料放入容器中,温控旋转开关接ab开始加热,发光二极管正常发光,当液体温度达到70℃;温控旋转开关自动接cd,发光二极管熄灭,电动机起动,再倒入三混粉在容器中保温搅拌,搅拌均匀后,涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固。旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W,旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W,电动机正常工作的功率为1100W,发光二极管L规格为“”,R1是加热电热丝,R2是保温电热丝,R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。(忽略温度对电阻的影响)(1)用电器正常工作时,求保温电热丝R0的电阻值。(2)液体乙烯材料质量为6kg,初温为20℃,求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时,液体乙烯材料吸收了多少热量【C液=×103J/(kg℃)】(3)温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时,电路正常工作了6分40秒,该过程中加热电热丝产生的热量为多少?【答案】(1)保温电热丝消耗的规律P保=Pcd-P动