Question

【题目】如图所示，电热水器有加热和保温两种状态（由机内温控开关S2自动控制），其铭牌参数如表中所示．

（1）开关S1、S2均闭合时，热水器处于哪种工作状态？电阻R1、R2的阻值分别是多少？

（2）利用原有电路元件，设计出另一种能够实现加热和保温两种工作状态的实用电路（由机内温控开关S2自动控制）．画出设计的电路图，算出保温时的总功率．

Answer 1

【答案】略

【解析】（1）当S1 、S2 均闭合时，R1 和R2 并联，并联后总电阻减小，由P=U2/R可得，此时发热量多，故此时热水器处于加热状态时；保温时，只有R1 接入电路，则由功率公式可得：R1＝U2/P保温＝(220V)2/55W=880Ω，

加热时总功率为605W，则由功率公式得，电路中的总电阻为：R总 =U2/P总＝(220V)2/605W=80Ω；将R1 =880Ω，R总 =80Ω代入1/R总=1/R1+1/R2，解得R2 =88Ω；

（2）要使能实现“机内温控开关S2 自动控制”，除了题目所给的方法之外还可以将两电阻串联，将开关与R1 并联，则也可以起到加热和保温两种功率，答案如图：

当S2 闭合时，电路为加热状态，加热功率P′=U2/R2=(220V)2/88Ω=550W。