电热炉内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的发热电阻,用一个旋转开

电热炉内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的发热电阻,用一个旋转开关可以实现电热炉多档位工作的要求。将电热炉接入家庭电路中。

(1)当电热炉只有发热电阻R1工作时,通过它的电流是多大?

(2)若要求电热炉发热功率最大,R1R2应怎样连接? 求出这个 最大功率值。

(3)如图2是这个电热炉的工作原理图,其中的旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有012……910个金属触点;可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置C时,金属滑片将34触点接通,同时也将89触点接通。试分析旋转开关的箭头指向何位置时,电热炉的功率最大?

答案

1)通过R1的电流:

    I1=U/R1 =220V/60Ω=3.7A

2R1R2应并联。并联的总电阻为: R=R1R2/R1+R2=60Ω120Ω/60Ω+120Ω=40Ω

   最大总功率为: P=U2/R=220V2/40Ω=1210W

 (3)当绝缘开关将触点0156连接时,电阻R1R2并联,这时的总功率最大

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