饮水机是一种常见的家用电器,某市场上常见的“华裕”牌饮水机,其工作电路可简化为如图所示的电路,其中S是一温度控制开关,当水温升高到一定温度时,它会自动切换,使饮水机处于

问题描述:

饮水机是一种常见的家用电器,某市场上常见的“华裕”牌饮水机,其工作电路可简化为如图所示的电路,其中S是一温度控制开关,当水温升高到一定温度时,它会自动切换,使饮水机处于保温状态;R0是饮水机加热管的电阻,R是与加热管串联的电阻.下表是从其说明书中摘录的一些技术数据.(不考虑R0、R的电阻受温度变化的影响,表中的功率均指加热管的功率)

额定电压 220V
频率 50Hz
加热功率 550W
保温功率 22W
用你学过的物理知识推理、说明开关S闭合时,饮水机是处于加热状态,还是处于保温状态?______,R的阻值为______ 欧姆.

(1)根据电功率公式P=

U2
R
可知,当电源电压不变时电阻越小功率越大.
电源电压不变,当S断开时,R与R0串联;
当S闭合时,只有R0接入在电源上,电路中的电阻变小,总功率变大,因而开关S闭合时是加热状态.
(2)R0=
U2
P加热
=
2202
550
=88Ω,
由于P保温=I保温2R0
得:I保温=
P保温
R0
=
22
88
=0.5A,
UR0=I保温R0=0.5A×88Ω=44V,
UR=U-UR0=220V-44V=176V,
得:R=
UR
I保温
=
176
0.5
=352Ω.
故答案为:加热;352.