调温用电器几种电路研究

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1、调温用电器几种电路研究生活中许多电热器需要调节温度，如电热毯、电饭锅、电热水器等，我们姑且称它们为调温用电器。这类调温用电器一般是通过改变开关的作用来调节电阻值的大小来达到调温目的的，但各自工作过程有所不同。下面笔者归纳由两个电阻组成的几种常见调温电路，进而分析各种电路的特点。一、利用开关控制并联支路调温这类电路图如图1甲所示。这类电路的变化图为乙图。当S断开时，电路的功率P2U2/R2；当S闭合时，电路的功率P2=U2/R1+U2/R2,可知P2>PloS闭合时，电路为加热状态，R1为加热电阻；S断开

2、时，电路为保温状态，R2为调温电阻，Rl、R2关系需满足RKR2O这种电路比甲图电功率挡位少一个，但开关可用温控开关，自动化程度高些。二、利用单刀双掷开关调温这类电路图如图2甲所示。这类电路的变化图为乙图。当S分别接a、b时，电路的电功率分别为P1=U2/R1,P2二U2/R2。Rl、R2中阻值小的为加热电阻，阻值大的为保温电阻，工作时可互不影响。三、利用单刀单掷开关和单刀双掷开关共同调温这类电路图如图3所示。分析：图4中，当S1断开，S2接b时，Rl、R2串联，电路消耗的电功率为P1=U2/(R1+R

3、2),电路处于低温状态；当S1闭合，S2断开，R1接入电路，电路消耗的电功率为P2NJ2/R1,电路处于中温状态；当S1闭合，S2接a,R1、R2并联，电路消耗的电功率为P3=U2/R1+U2/R2,电路处于高温状态；当S1闭合，S2接b时，R2短路，电路消耗的电功率仍为P4=P2=U2/R1,电路仍处于中温状态。这类电路的变化图为乙图。当S1断开，S2接a时，R1、R2串联，电路消耗的电功率为P1=U2/(R1+R2),电路处于低温状态；当S1断开，S2接b时，R2接入电路，电路消耗的电功率为P2=U

4、2/R2,电路处于中温状态；当S1闭合，S2接b时，R1、R2并联，电路消耗的电功率为P3二U2/R1+U2/R2,电路处于高温状态。特别需注意的是：当S1闭合，S2接a时，电路构成了短路，这是不允许的。四、利用旋钮式多档开关调温这类电路图如图4所示。分析：图4中，圆内有旋转多挡开关的旋钮。我们可以改变1、2、3、4四个接线点之间的连接情况，从而使用电器被加热到所需要的温度。四个接线点的有效连接方式共有6种，如图5。图①中,R1、R2串联，电阻最大,P1=U2/(R1+R2),此时电功率最小，电路处于低

5、温状态。图②③④中只有R2接入电路，P2=U2/R2O图⑤中，R2短路，只有R1起作用，P3=U2/R1,图②③④和⑤都属中温状态。图⑥中Rl、R2并联，电阻最小，P4-U2/R1+U2/R2,此时电功率最大，电路处于高温状态。通过以上分析，可看出用电器有4个调温挡位。这种电路调节较复杂，需手动调节。此类电路图属开放题，只需弄清不同的连接方式，且能判断出不同连接方式中R1与R2的连接情况，从而判断电路的调温即可，实际应用较少，但对培养思维能力大有益处。（责任编辑黄春香）