试题

武汉东湖高新技术开发区某电器高新企业生产了一种新式安全的电热水器，其铭牌如表所示：
（1）这种新式安全的电热水器采用了防电墙技术，就是在电热水器内部形成永久性电阻，从而降低异常情况下经过人体的电流值．经过防电墙处理后，人体承受的电压不高于20V，如图所示，这就保证了人体安全．假如发生漏电事故时，防电墙的永久性电阻和人体的连接方式是．
（2）人体的最大电阻约为20MΩ，求防电墙的电阻大约是多少？
（3）如果该电热水器在16min40s内产生的热量为9.9×10⁵J，求电热水器的实际功率和电路的实际电压？（不计温度对电阻的影响，计算结果保留一位小数，可能用到的数据有：

2

≈1.4，

3

≈1.7，

10

≈3.2）

额定电压：220V

额定加热功率：1100W

容积：50L

商品特征：安全防电墙 防水  防尘  防潮

解：（1）由图示可知，发生漏电事故时，防电墙的永久性电阻和人体顺次连接，它们是串联的．
（2）防电墙电压U_防=U-U_人=220V-2-V=200V，
串联电路电流处处相等，∵I=

U

R

，
∴

U防

U人

=

IR防

IR人

，

R防

2×107Ω

=

200V

20V

，
R_防=2×10⁸Ω；
（3）电热水器的实际功率P=

Q

t

=

9.9×105J

16×60s+40s

=990W；
∵P=

U2

R

，
∴电热水器的电阻：
R=

U 2 额

P额

=

(220V)2

1100W

=44Ω，
∵P=

U2

R

，
∴U_实=

P实R

=

990W×44Ω

≈208.7V；
答：（1）串联；
（2）防电墙电阻为2×10⁸Ω；
（3）电热水器的实际功率为990W，电路的实际电压为208.7V．