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专题十五 多档位电热器的计算
第十八章 电功率
必
●
类型1
串联式多挡位电热器的计算
1.一款电热水壶工作时有两
挡，分别是加热挡和保温
挡，其工作原理如图所示
220
(虚线框内为电热水壶的发热部位)。已知
R1=442,R2=21562,当开关S置于2
(选填“1”或“2”)时电热水壶处于加热挡，电热水
壶在保温状态下的电功率为22
W,其加热状
态和保温状态时的电功率之比为
50:1。
(2022·内蒙古鄂尔多斯)图甲是某电饭锅
2.(
的简化电路原理图，R,和R2是阻值不变
的加热电阻，R1=502,S为温控开关，1、2
是开关连接的触点。某次煮饭时，只将电
饭锅接入220V的电路中，在加热状态下
工作了一段时间后，开关S自动切换到保
温状态。在保温状态下，电能表（如图乙）
的转盘在1min内转动了5r。求：
(1)保温状态下该电饭锅的发热功率。
(2)R2阻值的大小。
(3)用电高峰时，该电饭锅在加热状态下，
14min内将2kg初温为20℃的水加热
至沸腾(1个标准大气压)，若不计热损
失，电饭锅的实际电压。[c水=4.2×
103J/(kg·℃)]
kW·h
b2R2
6
8
06
6
220V
220V10(20)A50Hz
Ri
3000r/(kW·h)
甲
乙
解：(1)在保温状态下，电能表（如图乙）的转盘在1min内
5
转动了5r,电饭锅消耗的电能为：W:=300kW·h=
1
保温
60
3.6X10J=6000J,保温功率为：P五=W
6000J
=100W,
60s
R1、2串联，电路中电阻较大，电源电压一定，由P=
可
R
知，当开关S与触点1连接时，电路电功率较大、电饭锅处
于加热状态，当开关S与触点2连接时，电路电功率较小、
电饭锅处于保温状态；由P=
可得保温时电路总电阻
R
为：R串
U
(220V)2
=484①，R2的阻值为：R2=R串
P保温
100W
一R,=4842-502=4342;
(3)标准大气压下水的沸点为100℃，电饭锅将2kg初温
为20℃的水加热至沸腾时，水吸收的热量：Q吸=c水m(t一
t)=4.2X103J/(kg·)X2kgX（100℃一20℃)=6.72
X105J;不计热量损失，则W=Q吸，则电饭锅的实际加热
功率为：P知热'=W
之吸
6.72×10J=800W,根据P=
14X60s
2
R
可得，加热状态下的实际电压为：U实=√P加热R,=
/800WX502=200V。答：(1)保温状态下该电饭锅的
发热功率为100W,

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