Question

电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同.图B-7（甲）所示为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R₁、R₂ 和自动开关S.求：
（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态；
（2）用电器由照明电路供电即U=220V，设加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的功率为 40W，则R₁和R₂分别为多大；
（3）若将图B-7（甲）中的自动开关S换成理想的晶体二极管D，如图B-7（乙）所示，其他条件不变，求该用电器工作1h消耗的电能.

Answer 1

（1）S闭合，处于加热状态； S断开，处于保温状态.
（2）由功率公式得P₁=，P₂=
解得R₁=121Ω，R₂=1089Ω.
（3）因为二极管具有单向导电性，在它的左端电压高于右端电压的一半时间，它导通，用电器处于加热状态；在它的左端电压低于右端电压的一半时间，它截止，用电器处于保温状态，所以
W=?h或7.92×10⁵J.
【试题分析】