16. 梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。某物理兴趣小组设计出一款自动控制“干衣神器”，可使衣服快速变干。
器材：
开关 S，电源转换器(把 220 V 交流电压转换为 6 V 直流电压)，定值电阻 $R_0$，热敏电阻 $R_x$(电阻随温度的变化关系如图所示)，电磁继电器(线圈电阻不计，线圈电流大于 0.2 A 时衔铁被吸下，线圈电流小于 0.2 A 时衔铁被弹回)，电扇，电热丝(电阻不变)。
功能：
① 闭合开关 S，当温度低于 60 ℃ 时，机器吹热风；当温度高于 60 ℃ 时，机器吹冷风。
② 受控电路(220 V 工作电路)吹热风时功率为 120 W，吹冷风时功率为 20 W。
(1) 请以笔画线代替导线完成电路连接。
(2) 定值电阻 $R_0$ 的阻值为多大?
(3) 电热丝的阻值为多大?
答案：(1)
(2)由图$(a)$可知，当$t = 60^{\circ}C$时，$R_x=40\Omega$。
- 控制电路电压$U = 6V$，线圈电流$I = 0.2A$。
- 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，此时控制电路总电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.2A}=30\Omega$。
- 因为$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_0}+\frac{1}{R_x}$，所以$R_0=120Ω$。
$(3)$ 求电热丝的阻值
- 解：吹热风时功率$P_{热}=120W$，吹冷风时功率$P_{冷}=20W$。
- 因为$P_{热}=P_{冷}+P_{电热丝}$，所以$P_{电热丝}=P_{热}-P_{冷}=120W - 20W = 100W$。
- 由$P=\frac{U^{2}}{R}$（$U = 220V$为受控电路电压），可得$R_{电热丝}=\frac{U^{2}}{P_{电热丝}}=\frac{(220V)^{2}}{100W}=484\Omega$。
综上，$(2)$$\boldsymbol{R_0 =120\Omega}$；$(3)$$\boldsymbol{R_{电热丝}=484\Omega}$。
