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，R₁为电热管，R₀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R₁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R₀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R₁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=3.3×10⁵J；
（3）由P=

U

R

可得，R₁的电阻：
R₁=

U2

P加热

=

(220V)2

1100W

=44Ω，
保温时电路中的总电阻：
R=

U2

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R₀电阻：
R₀=R-R₁=2200Ω-44Ω=2156Ω．
答：（1）当用该热水壶加热时，流过电热管R₁的电流是5A；
（2）将一满壶水烧开需要消耗的电能是3.3×10⁵J；
（3）要使电热水壶满足保温功率，保温电阻R₀电阻应取2156Ω．