電水壺
圖甲所示是常見的電水壺,它的工作原理是:接通電源加熱后,水溫逐步上升到100℃,水開始沸騰,水蒸氣使雙金屬片變形推動蒸汽開關,從而使電水壺在水燒開后自動斷電(下次燒水需重新閉合蒸汽開關).如果蒸汽開關失效,壺內(nèi)的水會一直燒下去,直到水被燒干,發(fā)熱元件溫度急劇上升,位于發(fā)熱盤底部也有一個雙金屬片開關,會因為熱傳導作用溫度急劇上升,膨脹變形,斷開電源.
圖乙是雙金屬片溫控原理圖,A為雙金屬片,由兩層不同金屬粘合而成,受熱時二者膨脹的快慢不同.在未通電和低于預定溫度時,雙金屬片A和靜片B上的觸點接通,電路正常工作,當溫度達到預定溫度時,雙金屬片向左彎曲(溫度越高,彎曲程度越大),電路斷開.C是調(diào)節(jié)旋鈕,調(diào)節(jié)它可改變雙金屬片與靜片彈性接觸的力度,從而調(diào)節(jié)雙金屬片段開的溫度.
圖丙是傳統(tǒng)電水壺用電熱絲(實線①)及PTC材料(實線②)的電阻隨溫度變化的關系圖象.若使用PTC加熱元件代替電熱絲,可以有效防止因為干燒而出現(xiàn)的著火危險.PTC加熱元件的自動控制溫度性能是絕對可靠的,它靠的是PTC本體內(nèi)的電阻變化而控制溫度,而不是依靠任何觸點控制.所以現(xiàn)在很多高檔的電熱水壺采用了PTC加熱元件.
智能潔具
智能潔具(智能馬桶、全自動洗碗機、智能浴缸等),具有溫水洗凈、暖風烘干、殺菌等功能,已進入百姓家庭.
某智能潔具為確保安全,插頭帶漏電保護裝置,工作原理如圖甲,連接潔具的火線與零線穿過環(huán)形鐵芯,正常工作時,兩線中的電流相等;若火線與零線中的電流不等,繞在鐵芯上的線圈會產(chǎn)生電流,經(jīng)放大后通過電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關S切斷電源.
這種潔具裝有紅外線感應裝置,當人靠近時,感應裝置自動升起潔具蓋子;啟動洗凈功能,加熱器將水快速加熱至溫控裝置預設的溫度,水泵噴水實施清洗,噴水桿采用納米銀(直徑為納米級的銀單質(zhì))材料,殺菌效果好;清洗結(jié)束,暖風烘干機自動開啟烘干功能.表一為該潔具的部分參數(shù),表二為水泵的性能測試參數(shù)(表中流量指單位時間內(nèi)水泵抽送水的體積;揚程指水泵能將水提升的高度).
表一
額定電壓 | 220V | 清洗噴水量 | 0.8L/min~1.2L/min |
烘干機額定功率 | 180W | 加熱器額定功率 | 2100W |
表二
流量Q/(×10﹣4m3?s﹣1) | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
揚程H/m | 1.25 | 1.80 | 5.00 | 7.20 |
①適當(填“增大”或“減小”)電源電壓,可使控制水溫的預設值升高;
②電源電壓設定為10V,當R1接入電路的阻值為6Ω時,R2的電功率為4W,此時加熱電路恰好被切斷.若預設的水溫相對較高,則控制電壓U1是V.