Question

小明家买回一台新型快速电热水壶，其工作电路如图所示．S为温控开关，R 1 为电热管，R 0 为保温电阻．该

小明家买回一台新型快速电热水壶，其工作电路如图所示．S为温控开关，R 1 为电热管，R 0 为保温电阻．该电热水壶的加热功率为1100W，加热一满壶水的时间一般为5min，当瓶内水烧开时，其温控开关S自动断开，电热水壶处于保温状态，保温总功率为22W．问：（1）当用该热水壶加热时，流过电热管R 1 的电流是多少？（2）将一满壶水烧开需要消耗的电能是多少？（3）要使电热水壶满足保温功率，保温电阻R 0 电阻应取多大值？

Answer 1

（1）由P=UI可得，当用该热水壶加热时，流过电热管R 1 的电流： I= P 加热 U = 1100W 220V =5A； （2）将一满壶水烧开需要消耗的电能： W=Pt=1100W×5×60s=3.3×10 5 J； （3）由P= U R 可得，R 1 的电阻： R 1 = U 2 P 加热 = (220V ) 2 1100W =44Ω， 保温时电路中的总电阻： R= U 2 P 保温 = (220V) 2 22W =2200Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，保温电阻R 0 电阻： R 0 =R-R 1 =2200Ω-44Ω=2156Ω． 答：（1）当用该热水壶加热时，流过电热管R 1 的电流是5A； （2）将一满壶水烧开需要消耗的电能是3.3×10 5 J； （3）要使电热水壶满足保温功率，保温电阻R 0 电阻应取2156Ω．