Question

电热炉内有两个电阻分别为R₁=110Ω和R₂=220Ω的发热电阻，用一个旋转开关可以实现多档位工作的要求，将电热炉接入家庭电路中．

（1）若使R₁、R₂串联，则R₂获得的电压为多大？
（2）若要求电热炉的发热功率最大，R₁、R₂应该怎样连接？并求出这个最大功率值．
（3）如图甲是这个电热炉的多档位旋转开关，图乙是其控制两根电阻丝的工作原理图．如图甲所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0、1、2…7共8个金属触点（在图乙中用“○”表示）；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接．例如，图甲中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时金属滑片将1、2两触点接通，同时也将5、6两触点接通，此时电热炉在5分钟内产生的热量为多大？如果用该开关要实现上一小题中的电功率的最大值，则应该将旋钮上的箭头指向哪一个字母？

Answer 1

解：
（1）已知R₁、R₂串联，且R₁=110 Ω，R₂=220 Ω，家庭电路的电压为220v， 所以=146.7v
（2）由电功率的公式P=可知，当电阻一定时，电压越大，功率越大，所以只有两个电阻并联时，两个电阻的电压最大且都等于220v，此时的功率为最大功率，P==660W，
（3）当金属滑片将1、2两触点接通，同时也将5、6两触点接通时，此时只有R₁连入电路，所以电热炉在5分钟内产生的热量Q=t==132000J，要实现电功率的最大值，则应该将旋钮上的箭头指向字母A，此时此时金属滑片将0、1两触点接通，同时也将4、5接通，两电阻是并联的，功率最大