Question

小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率。下图是其内部简化电路图，开关S 1 可分别与触点

小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率。下图是其内部简化电路图，开关S 1 可分别与触点a、b接触。已知：R 1 =48.4Ω，R 2 =96 .8Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题： （1）当开关S 1 置于b端、S 2 断开时，电烤箱处于什么档位？简述理由。 （2）电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少？ （3）电烤箱在高档位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？

Answer 1

解：（1）当开关S 1 置于b端、S 2 断开时，电烤箱处于低档位。由图可知，当R 1 、R 2 串联时，总电阻最大，根据Q=U 2 t/R，在电压U、通电时间t一定时，电阻越小，产生的热量越少。故处于低档位。 （2）当开关S 1 置于b端、S 2 闭合时，电烤箱处于中档位。此时，R 1 接入电路，R 2 短路。       P=U 2 /R 1 =(220V) 2 /48.4Ω=1000W （3）当开关S 1 置于a端、S 2 闭合时，电烤箱处于高档位。此时，R 1 、R 2 并联。       R 并 =R 1 R 2 /(R 1 ＋R 2 )= 48.4Ω×96 .8Ω/(48.4Ω＋96 .8Ω)=32.3Ω       Q= = =539442.7J