圖1是小明家電暖水瓶的部分電路原理示意圖。R1、R2是兩個(gè)電熱絲,R3是阻值很大的電阻。開(kāi)關(guān)S是半自動(dòng)開(kāi)關(guān):手動(dòng)閉合,水沸騰后自動(dòng)斷開(kāi),斷開(kāi)后不能自動(dòng)復(fù)位;TRS是一種自動(dòng)開(kāi)關(guān),也叫感溫笛簧接點(diǎn)元件(TRS:Thermal Reed Switch):水沸騰前閉合,水沸騰后斷開(kāi),之后能根據(jù)水溫自動(dòng)閉合或斷開(kāi)。TRS反復(fù)閉合、斷開(kāi)可以保持暖水瓶中水的適當(dāng)溫度。

圖1

    TRS結(jié)構(gòu)如圖2所示,磁場(chǎng)由感溫軟磁體和磁鐵產(chǎn)生,感溫軟磁體在一定溫度以下,有磁性,能接通電路;在這個(gè)溫度之上,失去磁性,使電路斷開(kāi)。

圖2

    請(qǐng)問(wèn):

    (1)根據(jù)題目的敘述你認(rèn)為T(mén)RS中的感溫軟磁體有磁性時(shí),水溫應(yīng)該在什么范圍?

    (2)電暖水瓶正常工作電壓為220V,R1和R3電阻值分別為121Ω和484kΩ。電暖水瓶正常工作時(shí),水沸騰前R2消耗功率是R1消耗功率的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)分別估算電暖水瓶正常工作下,水沸騰前和沸騰后R1、R2、R3消耗的功率,由此說(shuō)明R1、R2、R3在電路中的作用。

(1)在不高于沸點(diǎn)時(shí)有磁性。(說(shuō)明:此問(wèn)1分。答沸點(diǎn)以下;答沸點(diǎn)以下的一個(gè)具體溫度值以下;沸點(diǎn)至常溫間有磁性均可得分;若包含沸點(diǎn)有磁性,不得分。)

    (2)水沸騰前,S閉合,電熱絲R1和R2并聯(lián)在電壓為220V電源兩端,電熱絲R1和R2消耗的功率分別為:

       (說(shuō)明:此步1分)

    水沸騰后,TRS開(kāi)關(guān)再次閉合的狀態(tài)下,電熱絲R2兩端的電壓仍為220V,其功率不變。水沸騰后,開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),R1、R3串聯(lián)接在電源兩端,由于R3:R1=4×103:1

   

   

    (此步2分)

    所以R1的作用是沸騰前加熱;R2除了沸騰前加熱外,還有沸騰后保溫的作用;電阻R3在水沸騰前不工作,水沸騰后雖然有電流通過(guò)它,但消耗的電功率很小,它的作用是控制電路。

    (說(shuō)明:功率不估算,計(jì)算具體值正確也得分。答出R1和R2的作用得1分,答出R3的作用得1分,分析作用共2分。)

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