Problemas con la energía eléctrica física
Xie Kangfeng, escuela secundaria Xinglong No. 2, ciudad de Zaoyang, provincia de Hubei
Preguntas de opción múltiple
1. (2011 Mianyang) Medición de la escuela primaria Diagrama de circuito experimental de la resistencia de una bombilla y la energía eléctrica. Cuando el control deslizante del reóstato deslizante se mueve hacia la izquierda, el cambio en las indicaciones del amperímetro y del voltímetro es (A).
A. aumentar, aumentar b. aumentar, disminuir c. ¿Crees que (c) en la siguiente discusión sobre el brillo de la bombilla es correcto?
A. El brillo de la bombilla está determinado por el voltaje de la bombilla. b. El brillo de la bombilla está determinado por la corriente de la bombilla.
C. El brillo de la bombilla está determinado por la potencia real de la bombilla d.
3. (2011 Beijing) Entre los siguientes electrodomésticos, (D) utiliza el efecto de calentamiento de la corriente eléctrica para funcionar.
A. Computadora portátil b. Refrigerador c. Ventilador eléctrico d. Calentador eléctrico (2011 Henan) La figura 10 es una imagen de la relación entre la corriente y el voltaje de las resistencias A. y B. . Ahora A y B están conectados en serie a través de una fuente de alimentación con un voltaje de 4,5 V. El siguiente análisis es correcto (C)
A. La resistencia de A es el doble que la de b.
B. La corriente que pasa por B es el doble que la de a.
El voltaje en b es el doble que en a.
La potencia eléctrica de D.A es el doble que la de b.
5. (2011 Baotou) Las placas de identificación de dos lámparas incandescentes A y B se muestran en la Figura 4. La siguiente afirmación es correcta (A).
A. El filamento de la lámpara A es más delgado que el filamento de la lámpara b.
B. Cuando ambas luces están encendidas normalmente, la primera luz consume menos energía.
C. Cuando ambas lámparas están encendidas normalmente, la resistencia de la lámpara A es menor que la resistencia de la lámpara b.
D. Después de conectar dos lámparas en serie y conectarlas a un circuito de 220 V, la primera lámpara es más oscura que la segunda.
6. (2011 Jining) Dos pequeñas bombillas L1 y L2 con el mismo voltaje nominal están conectadas en serie en el circuito, como se muestra en la Figura 8. Después de cerrar el interruptor, se encuentra que la luz L1 está encendida y la luz L2 está apagada. El motivo es (c).
A. La potencia nominal de la lámpara L1 es relativamente alta. El voltaje a través de la lámpara L2 es relativamente alto.
C. ¿Es grande la resistencia de la lámpara L1? d. La corriente que pasa a través de la lámpara L1 es relativamente grande.
7. (Ciudad de Chifeng, 2011) Al comparar el brillo de dos lámparas incandescentes marcadas como "PZ220V 40W" y "PZ220V 25W", la siguiente afirmación es correcta (C).
A.a debe ser más brillante que B, y B debe ser más brillante que a.
C. Cuando ambos funcionan normalmente, A es más brillante que B.
8. (2011 Ciudad de Chifeng) Entre las siguientes opciones, (D) convierte la energía mecánica en energía eléctrica durante el trabajo.
A. Amperímetro b. Medidor de electricidad c. Motor d. Generador
9. Xiaoyan encendió la luz en casa, pero no se encendió. Después de la inspección, se encontró que el fusible estaba fundido. Con la ayuda de su padre, reemplazó el fusible del circuito por una bombilla L0 (revise la bombilla) con la etiqueta "220V 40W", como se muestra en la imagen. Luego realice las siguientes operaciones y observe el fenómeno correspondiente: cuando solo el interruptor S1 está cerrado, L0 y L1 se iluminan, pero más oscuros de lo normal cuando solo el interruptor S2 está cerrado, L0 se ilumina normalmente, pero L2 no; A partir de esto, se puede juzgar que (b)
Las ramas donde se encuentran A.l1 y L2 están todas en cortocircuito.
b.La rama donde se encuentra l 1 está intacta, pero la rama donde se encuentra L2 está en cortocircuito.
La rama de C.l1 está completa y la rama de L2 está abierta.
El circuito derivado de D.l1 está en cortocircuito y el circuito derivado de L2 está en circuito abierto.
10. (2011 Chengdu) Entre las siguientes cantidades físicas, (D) se basa en el nombre del científico "Joule".
A. Tiempo b. Densidad c. Resistencia d. Energía eléctrica
11. (2011 Dazhou) Recientemente, debido al alto voltaje del sistema de suministro de energía de la luz del corredor. Las luces utilizadas son "220V40W". El filamento se quema con frecuencia. Para extender la vida útil de las luces del pasillo cuando el voltaje no se puede cambiar temporalmente, Xiao Ming adoptó los siguientes métodos factibles: (d).
A. Reemplace la bombilla original por una bombilla "220V60W" y conéctela al circuito original.
b. Reemplace la bombilla original por una bombilla "220V15W" y conéctela al circuito original para su uso.
c. Conecte dos bombillas "220V40W" en paralelo, reemplace las bombillas originales y conéctelas al circuito original para su uso.
d. Conecte dos bombillas "220V40W" en serie para reemplazar las bombillas originales y conéctelas al circuito original para su uso.
12. (201L Lanzhou) Respecto al calor generado cuando la corriente pasa por un conductor, la siguiente afirmación es correcta (D).
aSegún q = i2rt, cuanto mayor es la resistencia, más calor se genera al mismo tiempo.
b Como todos sabemos, cuanto mayor es la resistencia, menos calor se genera al mismo tiempo.
C. Según Q=UIt, al mismo tiempo, el calor generado por la corriente no tiene nada que ver con la resistencia.
dSegún q = i2rt, cuando la corriente permanece sin cambios, cuanto mayor es la resistencia, más calor se genera al mismo tiempo.
13. (2011 Anhui) Si el voltaje a través de una resistencia de valor fijo aumenta de 6 V a 10 V y la corriente que fluye a través de la resistencia cambia en 0,1 A, entonces la potencia eléctrica de la resistencia cambia (A ).
A.1.6W B.4.0W C.0.4W D.3.4W
14. (2011 Anhui) Si el voltaje a través de una resistencia de valor fijo aumenta de 6V a 10V , Si la corriente que fluye a través de la resistencia cambia en 0,1 A, la potencia eléctrica de la resistencia cambia (A).
A.1.6W B.4.0W C.0.4W D.3.4W
15 (2011 Hengyang) Como se muestra en la figura, las lámparas L1 y L2 están marcadas con " Palabras de 6V", 6W" y "6V, 3W". Cuando ambos interruptores están cerrados y ambas luces se encienden normalmente, la relación de las corrientes que pasan por L1 y L2 es (?
a. 1:1b. 1:2c. 2:1d. No se puede aceptar.
Segundo, complete los espacios en blanco
1. (2011 Dazhou) Hay dos resistencias de valor fijo R1 = 12ω, R2 = 24ω, conectadas en serie en una fuente de alimentación, r 1 y R2 La relación de los voltajes en ambos extremos es; la relación de la energía eléctrica consumida por R1 y R2; la relación de la corriente a través de R1 y R2 si están conectados en paralelo en la misma fuente de alimentación; consumido por R1 y R2
Respuesta :1:2 1:2 2:1 2:1
2. se energiza durante 100 s y la corriente que lo atraviesa es 1 A. Luego, la corriente pasa a través del cable de resistencia. El calor generado es J y la potencia eléctrica de la resistencia en este momento es w. 5000 50
3. (2011 Jixi) La lámpara L1 está marcada con "6V 6W" y L2 está marcada con "6V 3W", cuando ambas luces están encendidas, la corriente máxima en el circuito debe ser A. , que es más brillante
4. (2011 Chengdu) Un calentador de agua eléctrico "220 V 1000 W" consume J energía cuando funciona normalmente durante 10 minutos si su cable de alimentación es más delgado que el estándar; es mayor que el cable de alimentación estándar y generará calor.
Respuesta: 6×105 o más
5. El voltaje de funcionamiento normal de una lámpara incandescente marcada con ". PZ220 60" es V y el brillo normal de una lámpara de bajo consumo con una potencia nominal de 11W. Al igual que las bombillas, funcionan normalmente durante 10 horas respectivamente, por lo que las lámparas de bajo consumo consumen menos energía.
Respuesta: 220 0,49
6. (2011 Liuzhou) Conecte la resistencia R1 de 5ω y la resistencia R2 de 1Oω conectadas en serie a una fuente de alimentación de voltaje constante. Si la corriente a través de la resistencia R1 es de 0,4 A. El voltaje de la fuente de alimentación es _ _ _ _ _ _ _ _ v. Si R1 y R2 están conectados en serie, paralelo o individualmente a la fuente de alimentación, entonces el voltaje en el circuito La potencia máxima es _ _ _ _ _ _ _ _ _ w
Respuesta: 10,8 W
7. (2011 Beijing) Hay dos cables de resistencia R1, R2 y una fuente de alimentación E. El voltaje en ambos extremos de la fuente de alimentación E permanece sin cambios Si el cable de resistencia R1 solo está conectado a ambos extremos de la fuente de alimentación E, el calor generado por el cable de resistencia R1 en 120 s es 12Q si los cables de resistencia R1 y R2 están conectados en paralelo en ambos extremos de la fuente de alimentación E, la resistencia. cable R1 El calor total generado por R1 y R2 en 60 s es 8q si los cables de resistencia R1 y R2 están conectados en serie en ambos extremos de la fuente de alimentación E, para generar el calor total generado por los cables de resistencia R1 y R2; ser 3Q, el tiempo de encendido es s..
Respuesta: 120
8 (2011 Anshan) Dos bombillas A y B están marcadas con "220V 40 W" y "2 2 0 V 60 W" respectivamente, y están conectados en paralelo a una fuente de alimentación de 220 V. _ _ _ _ _ _ _ _La corriente que fluye a través del filamento de la bombilla es muy grande y su resistencia es _ _. Si dos bombillas tienen el mismo largo de filamento de tungsteno, la bombilla con el filamento de tungsteno más grueso es _ _ _ _ _ _. Durante el uso normal durante el mismo período de tiempo, la relación de la energía eléctrica consumida por las dos lámparas A y B es _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.
Respuesta: B 806.7 B 2:3
9. (2011 Anshan) El medidor eléctrico conectado al circuito doméstico es como se muestra en la figura y su voltaje nominal es _ _ _ _ _ V, si este número es cero en el momento de la instalación, entonces el aparato eléctrico ha consumido _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ J cantidad de energía eléctrica desde que se instaló el medidor, y el dial del medidor ha girado. Si se mide que el plato giratorio gira 60r en 12 minutos, la potencia total de los aparatos eléctricos conectados es _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.
Respuesta: 220 7,2×10 7 6×10 4 100.
10. (2011 Dalian) Un medidor de energía eléctrica doméstico está marcado como "220V; 10(20)A".
Algunos electrodomésticos cuando están funcionando consumen 0,2 kw·h en 15 minutos. La potencia total de estos electrodomésticos es de _ _ _ _ _ _ W como máximo se pueden añadir al hogar _ _ _ _ W electrodomésticos a trabajar; al mismo tiempo.
Respuesta: 800 3600
Tercer experimento exploratorio
1. (2011 Jixi) Los estudiantes de un grupo experimental utilizaron "voltametría" para medir pequeñas bombillas de luz. energía eléctrica. El voltaje nominal de la bombilla pequeña que se va a probar es de 3,8 V y se estima que la potencia nominal de la bombilla pequeña es de aproximadamente 1 W.
(1) Utilice líneas de trazo en lugar de cables para completar la conexión del circuito físico en la Figura B. Los cables no pueden cruzarse al realizar la conexión.
(2) Compruebe si la conexión del circuito es correcta. Después de encender el interruptor, la bombilla no se enciende, el voltímetro muestra un número cercano al voltaje de suministro y el puntero del amperímetro apenas se mueve. Las posibles razones de este fenómeno son.
(3) Después de solucionar el problema, mueva la hoja deslizante del reóstato deslizante. Cuando la bombilla pequeña se enciende normalmente, la indicación actual es como se muestra en la Figura a. Lea la indicación del amperímetro y complete la tabla.
(4) En el experimento, los estudiantes registraron los voltajes en varios grupos de bombillas pequeñas y los valores de corriente correspondientes a través de las bombillas pequeñas, pero aún quedaban lugares incompletos en la tabla. Complete completamente el contenido que falta.
Tensión U/V
1,5
2,0
2,5
3,0
3,8
4,0
I/A actual
0,2
0,22
0,25
0,28
0,34
Electricidad P/W
0,3
0,44
0,625
0,84
1,36
Condiciones de iluminación de la lámpara
Muy oscuro → oscuro → luz normal → muy brillante.
(5) Los estudiantes del grupo analizaron los datos experimentales y concluyeron que el brillo de la bombilla pequeña está determinado por la bombilla. Cuanto más brillante es la bombilla, más brillante es la bombilla.
(6) El circuito de la Figura B también se puede utilizar para medir bombillas. Cuando la pequeña bombilla emite luz normalmente, la resistencia es ω (entero).
Respuesta:
(1) Como se muestra en la imagen (1 punto por cada conexión)
(2) La bombilla está rota (o el filamento está roto)
(3) 0,32 (lectura del amperímetro)
(4) 1,216 (o 1,22)
⑸Cuanto mayor sea la potencia eléctrica real, mayor será la energía eléctrica real.
[6] Resistencia 12
2. (2011 Lishui) Cuando Xiaojin y Xiaoli realizaron el experimento "Medición de la potencia nominal de una bombilla pequeña", el voltaje de la fuente de alimentación era constante a 3 voltios diseñaron El diagrama del circuito experimental se muestra en la Figura A.
(1) El voltaje nominal de la pequeña bombilla utilizada en el experimento de Xiaojin es de 2,5 V.
① Después de conectar el circuito de acuerdo con el diagrama del circuito, encienda el interruptor y descubra que la pequeña bombilla está apagada. Al mover el cursor metálico del reóstato deslizante, la luminosidad de la pequeña bombilla permanece sin cambios. Si el reóstato deslizante utilizado en el experimento es como se muestra en la Figura B, cree que A y B causan el fenómeno anterior porque los dos terminales (indicados con letras) del reóstato deslizante están conectados al circuito.
②Después de una conexión correcta, los datos obtenidos por Xiaojin a través de experimentos son los siguientes. Por favor analiza los datos y responde:
Número de serie experimental
1
2
Tres
Cuatro
p>Cinco
Seis
El voltaje en la bombilla pequeña U/v
0,5
1,0
1.5
2.0
2.5
2.8
Corriente a través de la bombilla pequeña I/A
0,08
0,10
0,14
0,18
0,20
0,22
Bombilla pequeña Brillo luminoso
Sin brillo
Muy oscuro
Oscuro
Inteligente
Brillo normal
Muy brillante
La potencia nominal de una bombilla pequeña es vatios; la relación entre la potencia real de una bombilla pequeña y su brillo luminoso es.
(2) La pequeña bombilla utilizada por Xiaoli tiene un voltaje nominal de 2,0 voltios. Después de conectar correctamente el circuito de acuerdo con el diagrama del circuito, durante el proceso de ajuste de la corredera del varistor, el filamento de la bombilla pequeña se quemó repentinamente. Inmediatamente observó las lecturas del voltímetro y del amperímetro. Sus indicadores son:.
Respuesta: (1) 1A, B20.5 Cuanto mayor sea la potencia real de la bombilla pequeña, más brillante será el brillo (o "cuanto menor sea la potencia real de la bombilla pequeña, más oscuro será el brillo ").
(2) 3 voltios, 0 amperios (o "sin indicación" y "sin lectura")
3. (2011 Beijing) Xiaoli midió el voltaje marcado con el método voltamétrico. La potencia de la bombilla L es "2,5 V 0,5 A". Después de conectar correctamente el circuito físico como se muestra en la Figura 18, encendió el interruptor S y descubrió que la bombilla L no se encendía. Entonces pensó: Si la bombilla L no enciende, debe ser causado por un circuito abierto o un cortocircuito en la bombilla L. Después de verificar, la maestra encontró que todos los componentes del circuito en la Figura 18 estaban sin fallas y que el Las conexiones del circuito estaban intactas.
Seleccione los componentes del circuito que se muestra en la Figura 18 y diseñe un experimento para demostrar que la opinión de Xiaoli es incorrecta. Dibuje el diagrama del circuito experimental y describa brevemente los pasos y fenómenos experimentales.
Respuesta: Diagrama de circuito experimental: (ver la imagen a continuación)
Pasos y fenómenos experimentales:
Conecte el circuito de acuerdo con la imagen y mueva el control deslizante. del reóstato deslizante para En el extremo de máxima resistencia, cierre el interruptor S y observe que la pequeña bombilla L no se enciende Mueva el control deslizante del reóstato deslizante para reducir gradualmente la resistencia del reóstato deslizante conectado al circuito. El fenómeno experimental de la pequeña bombilla L que se vuelve gradualmente más brillante muestra que la visión de Xiaoli es errónea.
4. (2011 Guilin) Como se muestra en la Figura 18, es el circuito experimental que Xiao Ming conectó en el experimento "Medición de la energía eléctrica de bombillas pequeñas". La pequeña bombilla utilizada tiene un voltaje nominal de 3,8 V y la fuente de alimentación es una batería de voltaje constante de 6 V.
(1) Al comienzo del experimento, el interruptor está cerrado, el control deslizante del varistor P se mueve hacia la derecha, la corriente representa un número y el voltaje representa un número. (Seleccione "más grande", "más pequeño" o "sin cambios")
(2) Xiaohong en el mismo grupo descubrió que algunas conexiones no cumplían con los requisitos experimentales, por lo que ocurrió el fenómeno anterior y solo necesario reemplazar uno. El experimento se puede llevar a cabo sin problemas simplemente conectando los cables. Coloque una "×" en el cable que necesita ser reemplazado y use una línea de bolígrafo en lugar del cable para dibujar la conexión correcta.
(3) Una vez que el circuito está conectado correctamente, Xiao Ming y sus colegas realizan el experimento normalmente y registran los datos experimentales en la siguiente tabla. Si la indicación del amperímetro durante la segunda medición aparece como se muestra en la Figura 19, la corriente del circuito es A y la potencia nominal de la bombilla pequeña es W. Analice los datos de la tabla y escriba una conclusión que pueda sacar.
Número de experimentos
1
2
Tres
Voltaje/Voltio
3,0
3,8
4,5
Corriente/A
0,36
0,45
(4) Si el rango de 0 ~ 15 V del voltímetro está dañado, solo se puede utilizar normalmente el rango de 0 ~ 3 V y no hay otros voltímetros en el laboratorio para reemplazar. Requiere el uso de equipos existentes para medir la potencia nominal de bombillas pequeñas. Dibuje el diagrama del circuito de su diseño en el cuadro de puntos.
Respuesta: (1) Aumentó; sin cambios
(2) La corrección del circuito se muestra en la Figura 3.
⑶0.42;1.596 (1.6 o 1.60); La corriente de la lámpara aumenta a medida que aumenta el voltaje a través de la lámpara.
(4) El diagrama del circuito se muestra en la figura;
IV. Problemas de cálculo
1 (2011 Shaanxi) (8 puntos) Figura-1. es la bandeja para hornear eléctrica (into) de Xiao Ming, que se utiliza principalmente para hornear y cocinar alimentos. Adopta circuitos de control duales con un voltaje nominal de 220 V y una potencia nominal de 1000 W cuando las placas superior e inferior se calientan al mismo tiempo. El circuito de trabajo simplificado se muestra en la Figura 2, donde S es el interruptor principal, s 1 y. s 2 son dos interruptores de control de temperatura, R1 y R2 es la resistencia de calentamiento de las placas superior e inferior, R1=R2.
(1) Cuando R1 funciona normalmente, la energía eléctrica consumida por r 1 es w.
(2)Cuando R1 funciona normalmente, ¿cuál es la corriente que fluye a través de r 1? (El resultado del cálculo se redondea a un decimal)
(3) Cuando la madre de Xiao Ming prepara la cena, siempre siente que hornear un pastel lleva más tiempo que otras veces. Xiao 5min decidió usar el medidor de energía eléctrica y mirar en casa para medir la potencia real de la bandeja para hornear eléctrica mientras preparaba la cena, así que apagó otros electrodomésticos y dejó que la bandeja para hornear eléctrica funcionara sola durante 5 minutos. plato giratorio girado 225r r (nota; medidor de energía eléctrica Está marcado "3000r/kW·h", lo que significa que por cada 1kW·h de energía eléctrica consumida en el circuito, el plato giratorio del medidor de energía eléctrica girará a 3000r).
①¿Cuál es la potencia real de la bandeja para hornear eléctrica?
②La razón por la que se tarda más en hornear un pastel es:
Respuesta: (1) 500 (2) 2.3a (3) ① 900 W.
②La potencia real de la bandeja para hornear eléctrica es menor que su potencia nominal (o el voltaje real en ambos extremos de la bandeja para hornear eléctrica es menor que su voltaje nominal).
Análisis: (1) Dado que la potencia nominal de las placas superior e inferior es 1000 W, y la resistencia de calentamiento de las placas superior e inferior es R1 = R2, cuando R1 funciona normalmente, la energía eléctrica consumida por R1 es 500W W.
(2) Se puede ver en P=UI que cuando R1 funciona normalmente, la corriente que pasa por R1 es i1 = p1/u = = 2.3a.
(3) La potencia eléctrica consumida por la parrilla eléctrica es W = W = = 0,075 kW·h, y la potencia real de la parrilla eléctrica es P = W/T = = 0,9 kW = 900 W ..
2. (2011 Liuzhou) Como se muestra en la Figura 15, el voltaje de la fuente de alimentación es de 18 V y permanece sin cambios. El amperímetro está conectado al rango "0 ~ 0.6A", el voltímetro está conectado. al rango "0 ~ 15 V" y la bombilla está marcada como "6 V 3 W", la resistencia del filamento sigue siendo la misma. Pregunta:
(1) La corriente cuando la bombilla emite luz normalmente;
(2) Cuando la lectura del amperímetro es 0,4 A, la lectura del voltímetro;
(3) Para garantizar la seguridad del circuito, se permite conectar la resistencia máxima y mínima del varistor deslizante.
Respuesta: Solución (1) La corriente cuando la bombilla emite luz normalmente es: cantidad I = cantidad P/cantidad U = 3W/6V = 0,5A.
(2) La resistencia del filamento de la bombilla RL = U2/P = (6V)2/3W = 12ω. Cuando el amperímetro indica 0,4 A, el voltaje en la bombilla es: UL 1 = I 1×RL = 0,4a×12ω= 4,8V. Entonces la lectura del voltímetro es: UR0 = U-ul 1 = 18V-4,8V = 13,2v.
(3) Cuando la resistencia del reóstato deslizante es máxima, la indicación de voltaje debe ser igual a 15 V y el voltaje a través de la bombilla es: UL2=18V-15V=3V. En este momento, la corriente en el circuito es I2 = UL2/RL = 3V/12ω = 0,25a. La resistencia máxima del reóstato deslizante conectado al circuito es Rm = Um/I2 = 15V/0,25 a = 60ω. La corriente máxima en el circuito Im=0,6A, la resistencia total en el circuito es: r total = U/Im = 18V/0,6A = 30ω. Entonces la resistencia mínima del reóstato deslizante conectado al circuito es: Ra = R total-rl = 30ω-12ω= 18ω.
3. (2011 Linyi) La siguiente tabla es la placa de identificación de un calentador de agua eléctrico para cocinas domésticas, que tiene las características de velocidad de calentamiento rápida.
(1) ¿Cuánto calor se absorbe cuando 5 kg de agua con una temperatura inicial de 20°C se calientan a 60°C?
(2) ¿Cuál es la corriente que pasa por el calentador de agua eléctrico cuando funciona normalmente? (Los resultados se mantienen con un decimal)
Estándares ejecutivos: GB 4706.1-1998 GB 4706.12-2006.
Nombre del producto: Calentador de agua eléctrico de almacenamiento sellado
Modelo del producto: F05-15A(X)
Capacidad nominal: 5L
Nominal presión: 6,7 MPa
Potencia nominal: 1500W W.
Tensión nominal: 220 voltios.
Frecuencia nominal: 50 Hz
Nivel de impermeabilidad: IPX4
Respuesta: (1) El calor absorbido por 5 kg de agua q = cm(t-t0)= 4,2 × 103j/(kg·℃)×5kg×(60℃-20℃)= 8,4×105j.
(2) Lectura del contador: potencia nominal P = 1500W, tensión nominal U = 220V. Según p = ui:
4. (2011 Tongren) Como se muestra en la tabla y la figura a continuación, es parte de los datos y el diagrama esquemático del circuito de un dispensador de agua eléctrico, que tiene dos estados de funcionamiento de Calefacción y preservación del calor (determinadas por el control S0 del interruptor de control de temperatura interno de la máquina). Pregunta:
(1) Cuando el interruptor S está cerrado y el interruptor S0 está abierto, ¿cuál es la potencia del dispensador de agua?
(2) ¿Cuál es el valor de resistencia de la resistencia de aislamiento R2?
(3) Si la eficiencia de calentamiento del calentador eléctrico es del 90% durante el funcionamiento normal, ¿cuánto tiempo se tarda en calentar el agua en un tanque de agua caliente lleno de 20 ℃ a 95 ℃? (C agua = 4,2 × 103 julios/kg ℃)
Análisis: (1) Como se puede ver en la figura, cuando el interruptor S está cerrado y el interruptor S0 está abierto, solo funciona R2 y el dispensador de agua. Está en un estado de conservación del calor, por lo que su potencia es de 50W.
(2) Se sabe que la potencia de aislamiento P Bao =50W y el voltaje U=220V.
(3) El volumen de agua del tanque lleno v = 1L = 1×10-3 m3, la masa de agua del tanque lleno:. La cantidad de calor necesaria para calentar un tanque lleno de agua es. El calor total liberado por el calentador eléctrico es del 10%. El tiempo necesario para calentar.
Respuesta: cuando el interruptor S está cerrado y el interruptor S0 está abierto, la potencia del dispensador de agua es de 50 W; la resistencia R2 es de 988 ohmios; se necesitan 900 segundos para llenar el tanque de agua caliente.