Question

如图甲所示，小明家新装了一台智能电热马桶盖，小明查阅使用说明书发现加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，额定电压为220V，低温挡、中温挡的额定功率分别为22W和44W.利用所学知识，小明设计了一个等效电路图如图乙所示，定值电阻和是两根电热丝，开关S₂可分别接a、b，c触点．求：

（1）当断开S₁，将S₂接触点c时，此挡位的加热电流是多少安?

（2）用中温挡加热10min，消耗的电能是多少焦耳?

（3）高温挡的加热功率是多少瓦?

Answer

(1)0.1A；(2)2.64×104J；(3)88W；

【解析】

(1)当断开S1，将S2接c点时，定值电阻和串联，电路电阻较大，根据可知，电压一定时，电路中的总电阻越大，电路的总功率越小，电热马桶盖处于低温档，由可得，此档位的加热电流：

(2)中温档加热时间:

由 可得，中温档加热消耗的电能：

(3)当开关S1闭合、S2接b时，电路为的简单电路，马桶盖处于中温档，由可得，定值电阻的阻值：

当开关S1断开、S2接b时，定值电阻和串联，马桶盖处于低温档，则电路中的总电阻：

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻的阻值：

当开关S1闭合、S2接a时与并联，电热马桶盖处于高温档，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以电路中的总电阻：

高温档加热的额定功率：

答：(1)此档位的加热电流是0.1A；

(2)消耗电能2.64×104焦耳；

(3)高温档加热的额定功率是88瓦。