(1)由P=UI得:I=
P U
则该饮水机正常工作时的电流:I=
=P U
=2.5A.550W 220V
(2)水罐中的水吸收的热量:Q吸=C水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.6kg×(93℃-18℃)=1.89×105J,
饮水机工作6min消耗的电能:W=Pt=550W×360S=1.98×105J,
该饮水机加热时的效率:η
=Q吸 W
≈95.5%1.89×105J 1.98×105J
(3)当S闭合时,R1短路,R2两端的电压等于电源电压,此时饮水机处于加热状态,
则电功率P2=
,U2 R2
当S断开时,R1与R2串联,此时饮水机处于保温状态,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I=
,U
R1+R2
则保温功率:
P2′=I2R2=(
)2R2,U
R1+R2
∵P2=2P2′,
∴
=2(U2 R2
)2R2,U
R1+R2
解得:
=R1 R2
.
?1
2
1
答:(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是0.25A.
(2)热水罐中的水吸收的热量为1.89×105J,该饮水机加热状态时的效率为95.5%.
(3)如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的一半,则R1与R2的比值是(
-1):1.
2