题目

如图所示为某智能烘干机的简化电路原理图，其工作电路由电压为220V的电源、阻值为55Ω的电热丝R、红灯L和蜂鸣器组成；控制电路由电源U、电磁铁（线圈电阻忽略不计）、开关S、热敏电阻R1和滑动变阻器R2组成；R1的阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥0.05A时，衔铁被吸合，电热丝R停止工作，同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号，表明烘干机内温度过高。温度908066605046403635102040507080100120130 （1） 电热丝R工作时的电流为多少？ （2） 电热丝R通电10s产生的热量为多少？ （3） 已知控制电路的电源电压U=6V，当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少多高会发出报警信号？ 答案： 解：由电路图可知，电热丝R工作时，衔铁与工作电路中上触点接触，电热丝R单独连接在工作电路中，其两端电压U工作=220V，由题意可知，电热丝的阻值R=55Ω，根据欧姆定律可以得出，电热丝R工作时的电流为I工作=U工作R=220V55Ω=4A答：电热丝R工作时的电流为4A。 解：电热丝R通电时间为t=10s，由焦耳定律得，电热丝R通电10s产生的热量为Q=I工作2Rt=(4A)2×55Ω×10s=8800J答：电热丝R通电10s产生的热量为8800J。 解：由控制电路图可知，控制电路的电源电压U=6V，电磁铁、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联在控制电路中，则流过三者的电流相等，不计电磁铁的电阻，电磁铁相当于一条导线，则电路中总电阻为R总=R1+R2当控制电路电流I≥0.05A时，衔铁被吸合，电热丝R停止工作，同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号，由欧姆定律可知，此时电路中总电阻为R总=UI=6V0.05A=120Ω此时，滑动变阻器阻值R2=70Ω，则热敏电阻R1的阻值为R1=R总−R2=120Ω−70Ω=50Ω由欧姆定律I=UR可知电路中总电阻越小电流越大，则根据题意只要热敏电阻R1≤50Ω，电路就会发出报警，由题中表格可知，温度越高，热敏电阻R1越小，查询表格数据可知，对应热敏电阻R1=50Ω的温度为60℃，则当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少为60℃会发出报警信号。答：当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少60℃会发出报警信号。

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