調溫用電器的幾種電路分析

生活中許多電熱器需要調節溫度，如電熱毯、電飯鍋、電熱水器等，我們姑且稱它們為調溫用電器。這類調溫用電器一般是通過改變開關的作用來調節電阻值的大小來達到調溫目的的，但各自工作過程有所不同。下面筆者歸納由兩個電阻組成的幾種常見調溫電路，進而分析各種電路的特點。

一、利用開關控制并聯支路調溫

這類電路圖如圖1甲所示。

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這類電路的變化圖為乙圖。當S斷開時，電路的功率P1=U2/R2；當S閉合時，電路的功率P2=U2/R1+U2/R2，可知P2>P1。S閉合時，電路為加熱狀態，R1為加熱電阻；S斷開時，電路為保溫狀態，R2為調溫電阻，R1、R2關系需滿足R1

二、利用單刀雙擲開關調溫

這類電路圖如圖2甲所示。

這類電路的變化圖為乙圖。當S分別接a、b

時，電路的電功率分別為P1=U2/R1，P2=U2/R2。R1、R2中阻值小的為加熱電阻，阻值大的為保溫電阻，工作時可互不影響。

三、利用單刀單擲開關和單刀雙擲開關共同調溫

這類電路圖如圖3所示。

分析：圖4中，當S1斷開，S2接b時，R1、R2串聯，電路消耗的電功率為P1=U2/（R1+R2），電路處于低溫狀態；當S1閉合，S2斷開，R1接入電路，電路消耗的電功率為P2=U2/R1，電路處于中溫狀態；當S1閉合，S2接a，R1、R2并聯，電路消耗的電功率為P3=U2/R1+U2/R2，電路處于高溫狀態；當S1閉合，S2接b時，R2短路，電路消耗的電功率仍為P4=P2=U2/R1，電路仍處于中溫狀態。

這類電路的變化圖為乙圖。當S1斷開，S2接a時，R1、R2串聯，電路消耗的電功率為P1=U2/（R1+R2），電路處于低溫狀態；當S1斷開，S2接b時，R2接入電路，電路消耗的電功率為P2=U2/R2，電路處于中溫狀態；當S1閉合，S2接b時，R1、R2并聯，電路消耗的電功率為P3=U2/R1+U2/R2，電路處于高溫狀態。特別需注意的是：當S1閉合，S2接a時，電路構成了短路，這是不允許的。

四、利用旋鈕式多檔開關調溫

這類電路圖如圖4所示。

分析：圖4中，圓內有旋轉多擋開關的旋鈕。我們可以改變1、2、3、4四個接線點之間的連接情況，從而使用電器被加熱到所需要的溫度。四個接線點的有效連接方式共有6種，如圖5。圖①中，R1、R2串聯，電阻最大，P1=U2/（R1+R2），此時電功率最小，電路處于低溫狀態。圖②③④中只有R2接入電路，P2=U2/R2。圖⑤中，R2短路，只有R1起作用，P3=U2/R1，圖②③④和⑤

都屬中溫狀態。圖⑥中R1、R2并聯，電阻最小，P4=U2/R1+U2/R2，此時電功率最大，電路處于高溫狀態。通過以上分析，可看出用電器有4個調溫擋位。

這種電路調節較復雜，需手動調節。此類電路圖屬開放題，只需弄清不同的連接方式，且能判斷出不同連接方式中R1與R2的連接情況，從而判斷電路的調溫即可，實際應用較少，但對培養思維能力大有益處。

（責任編輯 黃春香）