(2014·衡陽)如圖*所示是某型號的浴室防霧鏡,其背面粘貼有等大的電熱膜.使用時,鏡面受熱,水蒸氣無法凝結其...
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問題詳情:
(2014·衡陽)如圖*所示是某型號的浴室防霧鏡,其背面粘貼有等大的電熱膜.使用時,鏡面受熱,水蒸氣無法凝結其上,便於成像,下表是該防霧鏡的相關數據:
面積大小 | 110 dm2 |
鏡子質量 | 1.1 kg |
額定電壓 | 220 V |
額定功率 | 1 W/dm2 |
(1)求防霧鏡正常工作時的電流.
(2)經測試,在-10 ℃環境下.正常工作400 s使平面鏡的平均温度升高了40 ℃,求電熱膜給平面鏡的加熱效率.[玻璃的比熱容為0.75×103 J/(kg·℃)]
(3)如圖乙所示,小明給防霧鏡電路連接了一個滑動變阻器,能使電熱極的功率在原功率的25%~100%之間變化,以滿足不同季節使用的需要.請求出R的最大阻值.
【回答】
(1)防霧鏡的功率
P=1W/dm2×110 dm2=110 W.
防霧鏡正常工作時的電流
I=P/U=110 W/220 V=0.5 A.
(2)平面鏡吸熱Q吸=cm鏡(t-t0)=0.75×103 J/(kg·℃)×1.1 kg×[40 ℃-(-10 ℃)]=4.125×104 J.
防霧鏡消耗的電能
W=Pt=110 W×400 s=4.4×104 J.
防霧鏡的效率
η=Q吸/W=4.125×104 J/(4.4×104 J)=93.75%.
(3)電熱膜的電阻為R0=U2/P=(220 V)2/110 W=440 Ω,
當R的阻值最大時,通過電熱膜的電流最小,
此時電熱膜的功率最小,應為
110 W×25%=27.5 W;
此時通過它的電流:I小===0.25 A,電路中的總電阻為R總=U/I小=220 V/0.25 A=880 Ω,
變阻器的最大阻值為
R=R總-R0=880 Ω-440 Ω=440 Ω.
知識點:電功率單元測試
題型:計算題
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