热水壶工作原理
具有保温功能的水壶,大多有二个发热管,有一个保温发热管是通过保温开关单独控制的,它可以让用户控制选择是否保温。保温功率一般在50W以下,一小时通常消耗不会超过0.1度电的。
关键部件:电热水壶的关键部件是温控器,温控器的好坏及使用寿命决定了水壶的好坏及使用寿命。温控器分为:简单温控器、简单+突跳温控器、防水、防干烧温控器。建议消费者选购防水、防干烧温控器电水壶。
其他部件:除了关键的控温器,一个电水壶的组成必须包含这些基本部件:开壶按键、水壶顶盖、电源开关、手柄、电源指示灯、加热地盘等。
工作原理
电热水壶接通电源5分钟左右后,水蒸汽使蒸汽感温元件的双金属片变形,顶开开关触点断开电源。如果蒸汽开关失效,壶内的水会一直烧下去,直到水被烧干,发热元件温度急剧上升,位于发热盘底部的有两个双金属片,会因为热传导作用温度急剧上升,膨胀变形,断开电源。因此电热水壶的安全保护装置是设计的非常科学与可靠的。这也就是电热水壶的三重安全保护原理。
如图所示是家庭、宾馆常用的电热水壶及其电路原理图.电热水壶最多能装1L的水,有加热和保温两个档,定值
热水壶是我们生活中常用的电器之一,它给我们提供了很大的便利。热水壶是加热用电器,工作经常处在高温状态下,且经常进行水的加热,也处于潮湿的状况下。由于工作环境的关系,热水壶是会经常发生故障的。那么当热水壶发生故障时又该如何解决呢?
热水壶的工作原理
首先我们如果想要解决热水壶相关的故障,就要提前了解一下它的工作原理。电热水壶主要由电源连接器、蒸汽感应控制器、壶体、发热器和防干烧温控器等零部件组成,和大部分供热电器一样,电热水壶主要依靠大电阻通电产生热量来给水加热,壶体与电源相互独立但彼此连接,加热时接通电源,壶体部分开始工作,依靠大电阻产生热量为壶体内的水加热,当水沸腾时热水壶会自动断电,避免浪费或造成水沸腾带来的危险。若使用较大功率加热,烧开一壶水仅需要几分钟时间,同时有超高温防干烧等保护,还有自动进行控温的功能,这些都保证了电热水壶能够在加热过程中正常工作。
坏了咋办?
了解了电热水壶的基本工作原理,那当电热水壶出故障时该如何处理呢?
1.指示灯不亮,无法加热烧水
电热水壶如果出现接通电源时指示灯不亮,无法对水进行加热即不能正常加热时,首先应当检查电压输入是否正常,插头是否插稳。若电热水壶有电压输入,插头已经正常插入插座,那么就继续检查发热管。一般来说,有电压输入但无法工作的情况下基本都是发热管故障。
2.热水壶漏水
大家都应该知道,电器漏电是一件非常危险的事情,漏电如果不及时处理会造成使用者触电,造成漏电的原因主要有三个,一是发热管的故障,其次是接线松动脱落导致,第三就是壶体内部进水导致漏电。发生漏电现象时,我们应当首先断开电压输入,拔下插头,然后再逐步检查故障原因。
3.水沸腾后不断电
水沸腾不断电的现象也比较危险,这个不仅仅是会浪费电能,同时沸腾的水因为运动速度加快,容易导致水壶壶体破裂或者水溢出而导致漏电,容易造成使用者触电。造成此种现象的主要原因是复位开关故障,通常是感温片变形或开关连杆动作受阻造成的。感温片变形需要对感温片的形状进行复原处理,推动连杆则是需要清除相关的障碍物质,使连杆操作能够连贯。
热水壶是使用电为水加热的电器,凡是电和水相关的电器我们都需要特别注意,因为电和水很容易造成漏电,这是一个极大的安全隐患。
(1)由电路图可知,当开S1闭合、S2断开时,两电阻串联,再闭合开关S2时,只有R2工作,
根据公式P=
U2 |
R |
所以当开S1闭合、S2断开时电热水壶处于保温状态,当S1、S2均闭合时电热水壶处于加热状态;
(2)烧开这壶水消耗的电能:
W=UIt=
U2 |
R2 |
(220V)2 |
44Ω |
(3)根据ρ=
m |
V |
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
在1标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃-30℃)=2.94×105J
电能转化为热的效率:
η=
Q吸 |
W |
2.94×105J |
3.3×105J |
答:(1)开关S1、S2均处于闭合状态时,电热水壶处于加热状态;
(2)烧开这壶水消耗的电能是3.3×105J;
(3)在这次烧水中,电能转化为热的效率约为89%.