§ 60. Электрические нагревательные приборы. Электрические печи.

На рис. 94 изображена электрическая плитка, широко употребляющаяся в домашнем обиходе. Плитка состоит из огнеупорной керамической пластины с каналом, в который помещена нагревающая спираль. Последняя делается из материала с большим удельным сопротивлением и высокой температурой плавления, обычно из нихрома или фехраля. Концы спирали подведены к штепсельным контактам, которые при помощи шнура включают в осветительную цепь.

Рис. 94. Электрическая плитка

Для создания высоких температур служат электрические печи. На рис. 95 показано устройство лабораторной трубчатой платиновой печи. Фарфоровая трубка 1 обмотана платиновой проволокой или лентой 2; проволока покрыта слоем, огнеупорной массы 3 (каолин с каким-либо связующим веществом) и укреплена внутри широкого металлического кожуха 4. Все пространство между кожухом и фарфоровой трубой заполнено для лучшей тепловой изоляции каким-нибудь материалом 5 с малой теплопроводностью, благодаря чему поток тепла от ленты направляется главным образом к трубке 1, внутри которой при закрытых крышках 6 получается температура до 1300°С, Применяя вместо платины более тугоплавкие металлы (например, молибден), в печах такого типа удается повысить температуру до 2500°С.

Рис. 95. Лабораторная трубчатая платиновая печь для получения температуры до 1300°С (в разрезе)

60.1. Сопротивление обмотки электрического чайника, рассчитанного на 220 В, равно 90 Ом. Сколько времени потребуется для нагревания в нем 500 г воды от 10 до 100°С, если половина всей теплоты уходит вследствие теплопередачи в окружающее пространство?

60.2. Электрический утюг, рассчитанный на напряжение 220 В, потребляет ток 2 А. Во сколько обходится час работы утюга по цене 4 коп. за 1 кВт×ч?

60.3. Сопротивление электрического утюга, работающего от осветительной сети с напряжением 220 В, равно 120 Ом. Какое количество теплоты выделяется в утюге за 1 с?

60.4. Плитку мощности 800 Вт, рассчитанную на напряжение 220 В, включают в сеть с напряжением 110 В. Какую мощность плитка будет поглощать при этом из сети? Будет ли она поглощать нормальную мощность (800 Вт), если разделить ее спираль на две равные части и включить их в сеть параллельно, как показано на рис. 96? Какую мощность будет потреблять эта плитка, если разделить спираль на такие части, чтобы сопротивление одной из них, скажем , составляло треть общего сопротивления всей спирали ?

Рис. 96. К упражнению 60.4

60.5. Вычислите мощность, расходуемую в вашей квартире, когда включены все электрические лампочки и электрические приборы, и израсходованную электрическую энергию, если эти приборы оставались включенными в течение трех часов.