图为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能。图9中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流 I ≥ 10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流 I0 ＝ 15 mA，其电阻R随温度变化的规律如图10，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知R1＝33Ω、R2＝66Ω、R3＝154Ω、U2＝220V。
（1）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大?
（2）保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80％，10分钟内热水求器散失的热量；
（3）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?
解析：
（1）当衔铁被吸下后，下触点a、b闭合，上触点c断开。在工作电路中，R1与R2并联。故其总电阻为：
1 | = | 1 | + | 1 |
R总 | R1 | R2 |
代入数据，解得：R总=22Ω
（2）加热器的发热功率为：
P热= | U22 | = | （220V）2 | =2200W |
R总 | 22Ω |
其散热功率：
P散= | P热 | = | 2200W | =2750W |
80% | 80% |
10min散热：
Q=P散t=2750W×10×60s=1.65×106J
（3）因热敏电阻允许通过的最大电流为15mA，所以控制电路中的最小总电阻为：
R总’= | U1 | = | 6V | =400Ω |
Imax | 15×10-3A |
当R最小时，从图10可各，其电阻为R=200Ω，故保护电阻至少为：
R0= R总’-R=400Ω-200Ω=200Ω
当R0=200Ω时，衔铁恰好被吸下的控制电路电流为：
I’=10mA，因而控制电路此时的总电阻：
R总’’= | U1 | = | 6V | =600Ω |
I’ | 10×10-3A |
此时热敏电阻的大小为：
R’=R总’’-R0=600Ω-200Ω=400Ω
从图10中知，此时的水箱温度为60℃
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