某家庭电热锅简化电路如图所示,电热锅额定电压为220V,R1、R2均为发热电阻,其阻值分别为80Ω、404Ω,...
问题详情:
某家庭电热锅简化电路如图所示,电热锅额定电压为220V,R1、R2均为发热电阻,其阻值分别为80Ω、404Ω,闭合开关S1、S2,电热锅处于加热状态,当锅内温度达到100℃时,开关S2自动断开,电热锅处于保温状态,试求:
(1)电热锅在额定电压下,加热15min消耗的电能;
(2)电热锅在额定电压下,保温状态的电功率;
(3)为测量电热锅的实际电压,将家中其他用电器全部关闭,电热锅在加热状态时,观察到的标有“2000r/(kW•h)”字样的电能表的表盘在6min内转了100转,则电热锅的实际电压是多少?
【回答】
【考点】电功率的计算;电功的计算.
【分析】(1)根据W=UIt求出处于“大火”加热状态15min消耗的电能;
(2)开关S2断开、S1仍闭合时,R1与R2串联,电热锅处于“小火”炖煮状态,根据电阻的串联和P=求出电功率;
(3)2000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表上的转盘转动2000r,据此求出6分钟内转了100转消耗的电能,根据W=t求出电热锅的实际电压.
【解答】解:(1)闭合开关S1、S2,电热锅处于加热状态,
由图可知,只有R1 接入电路,此时电路中的电流I===2.75A,
电热锅在额定电压下,处于加热状态15min消耗的电能:
W=UIt=220V×2.75A×15×60s=5.445×105J;
(2)开关S2断开、S1仍闭合时,R1与R2串联,电热锅处于保温状态,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电热锅在保温状态的电功率:
P保===100W;
(3)电能表的表盘在6min内转了100转,则电热锅在加热状态下实际消耗的电能:
W′==0.05kW•h=1.8×105J,
电热锅的实际功率:
P实===500W,
由P=可得实际电压:
U实===200V.
答:(1)电热锅在额定电压下,处于加热状态15分钟,消耗的电能是5.445×105J;
(2)电热锅在额定电压下,处于炖煮状态时,电功率为100W;
(3)电热锅的实际电压是200V.
【点评】本题考查了欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用,要注意额定电压下用电器的实际功率和额定功率相等.
知识点:电功率
题型:计算题