Question

小晨家的電熱砂鍋在燉湯時能夠自動調(diào)節(jié)燉湯的“火力”，因此燉湯味道香醇，而且節(jié)約能源．小晨根據(jù)電熱砂鍋的工作特點，設(shè)計出如圖所示的模擬電路圖．此電熱砂鍋工作時有“大火”和“小火”兩個檔位．開始電熱砂鍋“大火”燉煮；當(dāng)湯的溫度達到沸點時，電熱砂鍋的開關(guān)S₂會自動斷開，此后維持“小火”燉煮．兩個發(fā)熱電阻分別為R₁=66Ω，R₂=44Ω．請按此模擬電路求：
（1）在湯沸騰之前，電熱砂鍋消耗的電功率；
（2）在維持“小火”燉煮時，電路中的電流；
（3）在湯沸騰之后，電熱砂鍋通電30min消耗多少度電？

Answer 1

（1）在沸騰之前，“大火”燉煮，開關(guān)S₁、S₂都閉合，只有電阻R₂接入電路．
電熱砂鍋的“大火”功率：P₁=

U2

R2

=

(220V)2

44Ω

=1100W；
（2）在維持“小火”燉煮時，開關(guān)S₁仍閉合，S₂自動斷開，電阻R₁和R₂串聯(lián)．
此時電路中電流I=

U

R1+R2

=

220V

(66Ω+44Ω)

=2A；
（3）在湯沸騰之后，維持“小火”燉煮．開關(guān)S₁閉合，S₂斷開，電阻R₁和R₂串聯(lián)，電熱砂鍋的“小火”功率：
P₂=

U2

R1+R2

=

(220V)2

(66Ω+44Ω)

=440W；
通電30min，消耗的電能為：
W=P₂t=0.44kw×0.5h=0.22kw?h；
答：（1）電熱砂鍋的“大火”功率為1100W；（2）電路中的電流為2A；（3）30min消耗的電能為0.22kw?h．