五.(13分)如图l 3是一个电热器的工作原理图,电热器内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的电热丝;旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有0,1,2,—— 9共10个金属触点;可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置D时,金属滑片将2、3触点接通,同时另一端将7、8触点接通。用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求。请回答: (1)这个电热器可有几个不同加热挡位?并指出每个加热档位旋转开关的箭头指向的位置; (2)将此电热器接人家庭电路中,电热器在正常工作时每个挡位的功率各是多大。
解:(1)有5个档位: A档,当旋钮上的箭头指向图中位置A或F时; B档,当旋钮上的箭头指向图中位置B或G时; C档,当旋钮上的箭头指向图中位置C或H时; D档,当旋钮上的箭头指向图中位置D或I时; E档,当旋钮上的箭头指向图中位置E或J时;
(2)A档,R1、R2并联,为{zd0}功率档:P1=U²/R1+U²/R2=220²/60+220²/120=1210W. B档,只有R1工作,为较大功率档:P2=U²/R1=220²/60=806.7W. C档,R1、R2串联,为最小功率档:P3=U²/(R1+R2)=220²/(60+120)=268.9W. D档,只有R2工作,为较小功率档:P4=U²/R2=220²/120=403.3W. E档,空档,功率为0. |