Question

3．如圖所示，是某電吹風(fēng)的簡化電路圖．M是電動機(jī)，它內(nèi)部線圈的電阻為0.2Ω．R是發(fā)熱電阻，S是選擇開關(guān)．S接B、C時吹冷風(fēng)，接C、D時吹熱風(fēng)．吹冷風(fēng)時，通過電動機(jī)的電流是0.3A；吹熱風(fēng)時，R的電功率是440W，電源電壓是220V．試求：
（1）電動機(jī)的電功率是多少？
（2）吹冷風(fēng)時，電吹風(fēng)正常工作5min，其電阻上產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）吹熱風(fēng)時，發(fā)熱電阻R的阻值是多少？
（4）吹熱風(fēng)時，干路的電流是多少？

Answer 1

分析 （1）已知通過電動機(jī)的電流，利用P=UI求出電動機(jī)功率；
（2）S接B、C時，電路中只有電動機(jī)工作，已知通過的電流，根據(jù)Q=I²Rt求出電阻上產(chǎn)生的熱量；
（3）已知吹熱風(fēng)時R的電功率，根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出R的阻值；
（4）吹熱風(fēng)時，電動機(jī)和電阻R并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出通過R的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路的電流．

解答 解：（1）已知通過電動機(jī)的電流I_M=0.3A，
電動機(jī)功率P=UI_M=220V×0.3A=66W；
（2）吹冷風(fēng)時，電路中只有電動機(jī)工作，且I_M=0.3A，
電動機(jī)內(nèi)部線圈的電阻產(chǎn)生的熱量：
Q=I_M²R_{電動機(jī)}t=（0.3A）²×0.2Ω×5×60s=5.4J；
（3）吹熱風(fēng)時，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R的電阻R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{440W}$=110Ω；
（4）吹熱風(fēng)時，電動機(jī)和電阻R并聯(lián)，且I_M=0.3A，
通過R的電流：
I_R=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{110Ω}$=2A，
干路的電流：
I=I_M+I_R=0.2A+2A=2.2A．
答：（1）電動機(jī)的電功率是66W；
（2）吹冷風(fēng)時，電吹風(fēng)正常工作5min，其電阻上產(chǎn)生的熱量是5.4J；
（3）吹熱風(fēng)時，發(fā)熱電阻R的阻值是110Ω；
（4）吹熱風(fēng)時，干路的電流是2.2A．

點(diǎn)評 本題考查了電功、電阻、電流的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用，要注意吹熱風(fēng)時電動機(jī)和電熱絲并聯(lián)且獨(dú)立工作、互不影響．