初中物理电学题谁会帮忙一下
某电热毯有一个档位,使用不方便。小明想用一个电阻丝做发热体与其串联,将它改造成有两个档位的电热毯。已知原电热毯的定电压为220V,为了测定它的额定功率,小明把它与一个标有...
某电热毯有一个档位,使用不方便。小明想用一个电阻丝做发热体与其串联,将它改造成有两个档位的电热毯。已知原电热毯的定电压为220V,为了测定它的额定功率,小明把它与一个标有“220V 25W”的灯泡串联在家庭电路中(如图1所示),电压的表示数为176V。(电源电压恒为220V,不考虑温度对电阻阻值的影响)(1)原电热毯的额定功率多大?(2)为了使改造后的电热毯(如图2所示)在低档位时的总发热功率为原电热毯额定功率的五分之三,小明需一个阻值多大的电阻丝?(保留一位小数)(3)改造后的电热毯,在低档位时工作时间10min,R0消耗多少电能?
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(1)灯泡的电阻RL=U²/PL=(220²/25)Ω=1936Ω
R0两端的电压U0=U-UL=(220-176)V=44V
由于R0与灯泡L串联,所以R0=(U0/UL)RL=(44/176)X1936Ω=484Ω
原电热毯的额定功率Pe=Ue²/R0=(220²/484)W=100W
(2)改造后的电热毯在低温档时,R0与Rx串联
总发热功率P=(3/5)Pe=(3/5)X100W=60W
电路板的总电阻R=U²/P=2(20²/60)Ω=806.7Ω
电阻丝的阻值RX=R-R0=806.7Ω-484Ω=322.7Ω
(3)改造后的电热毯在低温挡时,R0消耗的电能
W0=P-t=I²R0t=(P/U)²R0t=(60/220)²X484X10X60W=21600W
R0两端的电压U0=U-UL=(220-176)V=44V
由于R0与灯泡L串联,所以R0=(U0/UL)RL=(44/176)X1936Ω=484Ω
原电热毯的额定功率Pe=Ue²/R0=(220²/484)W=100W
(2)改造后的电热毯在低温档时,R0与Rx串联
总发热功率P=(3/5)Pe=(3/5)X100W=60W
电路板的总电阻R=U²/P=2(20²/60)Ω=806.7Ω
电阻丝的阻值RX=R-R0=806.7Ω-484Ω=322.7Ω
(3)改造后的电热毯在低温挡时,R0消耗的电能
W0=P-t=I²R0t=(P/U)²R0t=(60/220)²X484X10X60W=21600W
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