Question

【題目】（6分）如圖甲是用來焊接自來水管的塑料熱熔器，通電后，加熱頭發(fā)熱，使需對接的塑料水管的兩頭熔化，將它們對接，緊壓在一起，冷卻后就可以焊接成一根水管了，其電路部分如圖乙所示，S1是手控開關(guān)，S2為溫控開關(guān)，ND為指示燈，R1是限流電阻，R2和R3為電熱絲，表是它的術(shù)參數(shù)．

產(chǎn)品名稱	便攜式自動控溫式PPR/PPR塑料管材
型號	20-32MM（配Φ20、Φ25、Φ32模頭）
環(huán)境溫度	-20℃-50℃
額定電壓	220V
加頭溫度	260±5℃
功率	加熱狀態(tài)電熱絲功率：1000W 保溫狀態(tài)電絲功率：250W
安全指標	絕緣電阻不小于1MΩ

請解答下列問題：

（1）若指示燈ND用“3V 10mA”的發(fā)光二極管，則限流電阻R1的阻值多大才能使指示燈正常發(fā)光？

（2）電熱絲R2的阻值多大？

（3）當環(huán)境溫度是20℃時，熔化1kg的PVC塑料需要吸收106J熱量，此時塑料熱熔器的效率為90%．某次熔接需要熔化90g的PVC，在塑料熱熔器正常工作情況下需要加熱多長時間？

Answer 1

【答案】（1）2.17×104Ω （2）145.2Ω （3）100s

【解析】試題分析：（1）限流電阻R1的電壓為220V-3V=217V，限流電阻R1的電流為10mA，則限流電阻R1的阻值為217V/10mA=2.17×104Ω ；（2）由題意可知：R3=U2/P1=（220V）2/1000=48.4Ω，R2+R3=U2/P2=（220V）2/250=193.6Ω，所以可得電熱絲R2的阻值為145.2Ω ；（3）熔化90g的PVC需要吸收的熱量為9×104J，需要消耗的電能為9×104J/90%=1×105J，所以加熱時間為：t=W/P=1×105J/1000W=100s。