为实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、

电功电能 已结 1 702
初中问题
初中问题 2021-9-22 19:02

为实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器,其电路图如图甲所示。控制电路中,电压U13V,定值电阻R050Ω,热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路中,电压U2220VR1836ΩR244Ω。已知恒温调奶器容量为2kg,水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/kg•℃]

image.png

1)请结合此电路,简要说明电磁继电器的工作原理。

2)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流。

3)求工作电路在保温状态下的电功率。

4)当调奶器加满温度为25℃的水,加热元件工作500s后衔铁跳起,求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。


1条回答
  •  洪老师
    洪老师 (楼主)
    2021-9-25 09:31

    解析:

    1)如图乙所示,温度升高时,电阻R的阻值增大,所以当温度比较低时,电阻R的阻值较小,控制电路中的电流较大,电磁铁把衔铁吸下来,工作电路中只有电阻R2接入;当温度较高时,电阻R的阻值较答,控制电路中的电流较小,复位弹簧把衔铁拉上去,工作电路中电阻R1R2串联接入,根据P=U2/R可知,电压一定时,电路中的电阻越小,加热功率越大,故动触点与静触点a接触时,为保温电路,动触点与静触点b接触时,为加热电路。

    2)如图乙所示,温度为80℃时,电阻R的阻值为100Ω,则此时通过电磁铁线圈的电流为

    image.png

    3)动触点与静触点a接触时,为保温电路,工作电路中电阻R1R2串联接入,保温状态下的电功率为

    image.png

    4)由题意知,水温达到80℃时衔铁会跳起,则水吸收的热量为

    image.png

    动触点与静触点b接触时,为保温电路,工作电路中只有电阻R2接入,加热状态下消耗的电能为

    image.png

    此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率为

    image.png

    1 讨论(0)
提交回复