Question

如图为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1

如图为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热． 已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω，电阻R2的阻值为121Ω．求：（1）饮水机处于保温状态时的电功率．（2）饮水机处于加热状态时电路的总功率．（3）饮水机处于保温状态10分钟消耗的电能．

Answer 1

（1）开关S₁自动断开，电路为R₁的简单电路，保温状态时的电功率：
P_保温=

U2

R1

=

(220V)2

1210Ω

=40W；
（2）S₁又闭合时，两电阻并联，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴由I=

U

R

可得，两支路的电流分别为：
I₁=

U

R1

=

220V

1210Ω

=

2

11

A，I₂=

U

R2

=

220V

121Ω

=

20

11

A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴干路电流：
I=I₁+I₂=

2

11

A+

20

11

A=2A，
电路中的总功率：
P_加热=UI=220V×2A=440W；
（3）饮水机处于保温状态10分钟消耗的电能：
W=P_保温t=40W×10×60s=2.4×10⁴J．
答：（1）饮水机处于保温状态时的电功率为40W；
（2）饮水机处于加热状态时电路的总功率为440W；
（3）饮水机处于保温状态10分钟消耗的电能为2.4×10⁴J．