Question

电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关自动控制），从说明书上收集到如下数据及图中所示的电路原理图。

(1)温控开关断开时，饮水机处于哪种工作状态？ 并简单分析原因；

(2)求电热饮水机在加热状态下的工作电流；

(3)电热饮水机在加热状态下正常工作2min产生的热量；

(4)求电阻的阻值。

热水箱容量	2L
额定电压	220V
加热时的功率	440W
保温时的功率	40W

Answer

(1)保温状态。当S0断开时，只有R2连入电路；当S0闭合时，R1和R2均被连入电路，且为并联。两种情况相比，当S0断开时饮水机的工作电流较小，根据可知，此时饮水机消耗的电功率也较小。故当S0断开时饮水机处于保温状态；(2)2A；(3)52800J；(4)121Ω

【解析】

(1)保温状态。当S0断开时，只有R2连入电路；当S0闭合时，R1和R2均被连入电路，且为并联。两个电阻并联，总阻值小于任何一个电阻的阻值。两种情况相比，当S0断开时饮水机的总阻值最大，工作电流较小，根据可知，此时饮水机消耗的电功率也较小。故当S0断开时饮水机处于保温状态。

(2)电热饮水机在加热状态下的工作电流

(3)电热饮水机在加热状态下正常工作2min产生的热量为

(4)只用电阻R2接入电路时，饮水机处于保温状态，由可得电阻R2的阻值为

电阻R1和R2并联时，饮水机处于加热状态，电路中的总阻值为

由并联电路特点可知

即

解得

答：(1) 保温状态。当S0断开时，只有R2连入电路；当S0闭合时，R1和R2均被连入电路，且为并联。两种情况相比，当S0断开时饮水机的工作电流较小，根据可知，此时饮水机消耗的电功率也较小。故当S0断开时饮水机处于保温状态；

(2)电热饮水机在加热状态下的工作电流是2A；

(3)电热饮水机在加热状态下正常工作2min产生的热量是52800J；

(4)电阻R1的阻值是121Ω。