（2013•朝阳）我市某科技制作小组的同学学习了电与磁的知识后，给普通家用浴霸设计了一个温度自动控制装置，以防止扳动开关

来源：学生作业帮编辑：百度作业网作业帮分类：物理作业时间：2024/08/09 21:57:10

（2013•朝阳）我市某科技制作小组的同学学习了电与磁的知识后，给普通家用浴霸设计了一个温度自动控制装置，以防止扳动开关造成触电事故，如图甲所示，其中有某种材料制成的电阻R₁其阻值会随着温度的变化而变化，当温度低于或等于0℃，其阻值始终为200Ω，但当温度高于0℃时，其阻值随温度的变化曲线如图乙所示．已知甲图中电磁线圈的电阻忽略不计，定值电阻R₀=50Ω，电流表的量程为0～30mA，电源电压U₁恒为6V，浴霸共安装2只“220V、1000W”的灯泡．当闭合开关S，磁控开关的磁性弹片相吸合，浴霸电路开始工作，而当通过线圈的电流≤10mA磁性弹片断开，浴霸电路停止工作．求：

（1）每只灯泡的电阻
（2）浴霸电路正常工作10min，所消耗的电能
（3）如果将图甲中的电流表刻度盘改为温度刻度盘，电流表变成温度表，则该温度表能够显示浴室的最高温度是多少？

（1）根据P=
U2
R可得，灯泡的电阻：
R_L=
U2
PL=
(220V)2
1000W=48.4Ω；
（2）灯泡正常发光时的功率为1000W，
浴霸电路正常工作10min，所消耗的电能：
W=2Pt=2×1000W×10×60s=1.2×10⁶J；
（3）根据题意可知，当通过线圈的电流为10mA时浴霸停止工作，此时浴室的温度最高，
根据欧姆定律可得，电路中的总电阻：
R=
U1
I=
6V
10×10−3A=600Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴R₁的阻值：
R₁=R-R₀=600Ω-50Ω=550Ω，
由乙图可知，对应的温度为32.5℃．
答：（1）每只灯泡的电阻为48.4Ω；
（2）浴霸电路正常工作10min，所消耗的电能为1.2×10⁶J；
（3）该温度表能够显示浴室的最高温度是32.5℃．

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