Question

3．有一帶高低檔的電加熱器，其工作電路可簡化如圖所示，其中R₁=10Ω，R₂=5Ω，閉合開關(guān)后，通過R₁的電流為2A，求：
（1）R₁兩端的電壓．
（2）R₂消耗的電功率．
（3）100s內(nèi)整個電路消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律求出R₁兩端的電壓；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₂消耗的電功率；
（3）根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用W=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出100s內(nèi)整個電路消耗的電能．

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁兩端的電壓：
U₁=I₁R₁=2A×10Ω=20V；
（2）因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，R₂消耗的電功率：
P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（20V）^{2}}{5Ω}$=80W；
（3）因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，電路中的總電阻：
R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{10Ω×5Ω}{10Ω+5Ω}$=$\frac{10}{3}$Ω，
則100s內(nèi)整個電路消耗的電能：
W=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（20V）^{2}}{\frac{10}{3}Ω}$×100s=12000J．
答：（1）R₁兩端的電壓為20V；
（2）R₂消耗的電功率為80W；
（3）100s內(nèi)整個電路消耗的電能為1200J．

點(diǎn)評 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用，是一道較為簡單的應(yīng)用題．