Question

武漢東湖高新技術開發(fā)區(qū)某電器高新企業(yè)生產了一種新式安全的電熱水器，其銘牌如表所示：
（1）這種新式安全的電熱水器采用了防電墻技術，就是在電熱水器內部形成永久性電阻，從而降低異常情況下經過人體的電流值．經過防電墻處理后，人體承受的電壓不高于20V，如圖所示，這就保證了人體安全．假如發(fā)生漏電事故時，防電墻的永久性電阻和人體的連接方式是

 

．
（2）人體的最大電阻約為20MΩ，求防電墻的電阻大約是多少？
（3）如果該電熱水器在16min40s內產生的熱量為9.9×10⁵J，求電熱水器的實際功率和電路的實際電壓？（不計溫度對電阻的影響，計算結果保留一位小數，可能用到的數據有：

2

≈1.4，

3

≈1.7，

10

≈3.2）

額定電壓：220V

額定加熱功率：1100W

容積：50L

商品特征：安全防電墻 防水  防塵  防潮

Answer 1

分析：（1）電路元件順次連接的連接方式是串聯．
（2）由串聯電路特點求出防電墻的電壓，串聯電路電流處處相等，由歐姆定律可以求出防電墻的電阻．
（3）已知熱水器產生的熱量與做功時間，由功率公式求出實際功率，由功率公式的變形公式求出熱水器的電阻，然后求出實際電壓．

解答：解：（1）由圖示可知，發(fā)生漏電事故時，防電墻的永久性電阻和人體順次連接，它們是串聯的．
（2）防電墻電壓U_防=U-U_人=220V-2-V=200V，
串聯電路電流處處相等，∵I=

U

R

，
∴

U防

U人

=

IR防

IR人

，

R防

2×107Ω

=

200V

20V

，
R_防=2×10⁸Ω；
（3）電熱水器的實際功率P=

Q

t

=

9.9×105J

16×60s+40s

=990W；
∵P=

U2

R

，
∴電熱水器的電阻：
R=

U 2 額

P額

=

(220V)2

1100W

=44Ω，
∵P=

U2

R

，
∴U_實=

P實R

=

990W×44Ω

≈208.7V；
答：（1）串聯；
（2）防電墻電阻為2×10⁸Ω；
（3）電熱水器的實際功率為990W，電路的實際電壓為208.7V．

點評：會用串聯電路的分壓關系解決實際問題；區(qū)分實際電壓、實際功率、額定電壓和額定功率四個概念．