Question

如圖所示，電熱水器有加熱和保溫兩種狀態(tài)（由機內溫控開關S₂自動控制），其銘牌技術參數如表中所示．

水箱容量	2L
額定電壓	220V
加熱時總功率	605W
保溫時總功率	55W

（1）開關S₁、S₂均閉合時，熱水器處于哪種工作狀態(tài)？電阻R₁、R₂的阻值分別是多少？
（2）利用原有電路元件，設計出另一種能夠實現加熱和保溫兩種工作狀態(tài)的實用電路（由機內溫控開關S₂自動控制）．畫出設計的電路圖，算出加熱時的總功率．

Answer 1

：（1）當S₁、S₂均閉合時，R₁和R₂并聯(lián)，并聯(lián)后總電阻減小，
由P=

U2

R

可得，此時發(fā)熱量多，故此時熱水器處于加熱狀態(tài)時；
保溫時，只有R₁接入電路，則由功率公式可得：
R1=

U2

P保溫

=

(220V)2

55W

=880Ω，
加熱時總功率為605W，則由功率公式得，電路中的總電阻為：R_總=

U2

P總

=

(220V)2

605W

=80Ω；
將R₁=880Ω，R_總=80Ω代入

1

R總

=

1

R1

+

1

R2

，
解得R₂=88Ω．
（2）要使能實現“機內溫控開關S₂自動控制”，除了題目所給的方法之外還可以將兩電阻串聯(lián)，將開關與R₁并聯(lián)，則也可以起到加熱和保溫兩種功率，答案如圖：



當S₂閉合時，電路為加熱狀態(tài)，加熱功率P′=

U2

R2

=

(220V)2

88Ω

=550W．
答：（1）當開關全閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)，R₁的阻值為880Ω，R₂的阻值為88Ω；（2）設計電路如上圖．