多挡电热器的挡位变换原理与方法-论文.pdf

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1、解题探讨0多挡电热器的挡位变换原理与方法丽『_不同种类的电热器，在日常生活、生产中有挡位，解答相关问题。着广泛的应用，常见的电热器大都有多个挡位，例1．图1是一种电热水龙头及其电路简通过调节挡位，电热器处于不同的加热状态，从图，旋转手柄可使扇形开关s同时接触两个相而满足不同加热温度的需求。以多挡电热器为邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热载体考查电学、热学等知识的综合应用题，多为水。已知R、R是电热丝，R2=55Q，温水挡的中考压轴题，因其挡位变换与识别有一定的难电功率是2．2kw。试回答或求解下列问题：度，使之成为解题

2、的拦路虎。本文拟在分析挡位调节原理及方法的基础上，对多挡电热器的典型中考题作以归类，以供复习备考参考。一德、调节挡位的原理及方法甲乙电热器是根据电流的热效应制成的加热设图1备，其主要组成部分是由电阻率大、熔点高的电(1)S旋到——位置时，水龙头流出温阻丝制成的发热体。由电功率公式P-UI和水；S旋到——位置时，水龙头流出热水。丁T丁T2欧姆定律一可得P===，由此式可知，电源(填“1”、“2”或“3”)j、』(2)电热丝R的阻值是多大?电压不变，当电路中的总电阻最大时，电功率最(3)S旋到热水挡时，电路中的总电流是小，电热器

3、处于低温挡；当电路中的总电阻最小多大?时，电功率最大，电热器处于高温挡。因此，通解析：(1)当开关S处于位置1时，两个电过切换开关改变电路结构，以改变电路总电阻阻均未接入电路，流出的是冷水。的大小，从而改变电热器的发热功率，可使电热当开关S处于位置2时，只有电阻R接入器分别处于高温、中温、低温等不同的挡位。电路；当开关S处于位置3时，电阻R和Rz并调节挡位(改变电路总电阻)的方法有三联。比较两种情况下电路总电阻的大小，S旋种：①切换开关使几个电阻串联，以增大总电rr2阻，减小发热功率；②切换开关使几个电阻并到2位置时，电路电

4、阻最大，根据公式P一』联，以减小总电阻，增大发热功率；③用一个开可知，此时电功率最小，流出的是温水；S旋到3关和电阻并联，切换开关(闭合)使电阻短路，以位置时，电路总电阻最小，此时电功率最大，流减小总电阻，增大发热功率。出的是热水。二、挡位变换的三种类型(2)温水挡的电功率W温-2．2kW1．手动开关电热丝R一一(220V)。P温2．2×10。W一22Q电热器上常用的手动开关有：按钮开关、旋转开关、多刀滑动式开关等。利用手动开关改(3)S旋到热水挡时，R与Rz并联。变电路结构，先要弄清开关切换后电路的组成1一一一面一uA’一

5、一一一面与连接情况；再根据连接到电路中的总电阻的大小，确定电热器发热功率的大小，判定所处的==4A0解题探讨电路中的总电流I—+2—10A+4A当开关处于“2”挡时，只有Rz接入电路，发一14A。热功率居中，电热毯处于中温挡。电热毯的发例2．图2是一种调温型电热毯的电路示热功率P中一U2一_60W。意图，R和R是两根相同的电热丝。图中虚线3框内是“三刀四挡”滑动式调温开关，“三刀”(即(3)开关处于“3”挡时，电热毯工作30分钟AB、CD、EF三个滑片)只能同时并排向左或向产生的热量右滑动，使开关处于“1”、“2”、“3”、

6、“4”挡中的某Q—W—Pt=30W×30×60s=5．4×10J。一挡位上。当开关处于“4”挡时，电热毯不发例3．图3为某种家用电热水器工作电路热；当开关处于其他三挡中的某一挡位时，电热的简化图，表中为其中三种加热模式的相关毯的最小发热功率为30W。参数。圈2图3(1)电热毯以最小发热功率工作时，流过电加热模式工作状态额定功率P／kw路中的电流为——A。1发热电阻R1单独工作2(2)开关分别处于“1”、“2”挡时，电热毯．的2发热电阻R2单独工作33发热电阻R1与R2交替工作发热功率分别为——w、——W。(1)若该电热水器按

7、“加热模式1”连续正(3)开关处于“3”挡时，电热毯工作3O分钟常工作10min，通过发热电阻的电流是多少?产生的热量是多少焦?解析：(1)根据P—U／可得，电热毯以最小产生的热量是多少?发热功率工作时流过电路中的电流(2)若该电热水器连续正常工作15min，消3A~O耗电能0．55kW·h。通过计算说明该电热水1U一220V_22．●14⋯A器采用了哪种加热模式。(2)由电路图可知，当开关处于“3”挡时，解析：(1)“加热模式1”的工作状态是发热R与尺串联，电路总电阻最大，发热功率最小，电阻R单独工作，连续正常工作时，通过

8、发热电热毯处于低温挡。根据欧姆定律可得，总电电阻R的电流阻R一一一Q；因R一R。，由串联I]一P1—2000W1一一丽≈9．·09A羞A。因电流通过发热电阻所做的功全部转化为电路的电阻规律可得，R一R：：=百R一Q。内能，故发热电阻R产生的热量．当开关处于“1”挡时，R与R并联，电路总Q1