小明设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路,能实现“煮饭时保持高温快煮,快煮后自动保温”。
【电路简介】
工作电路: S1为电源开关; S2为定时器开关,其闭合后自动开始计时,计时结束后自动断开,不再闭合; R1为可调电阻; R2为电饭煲内的电热丝。
控制电路:电磁继电器 A和 B完全相同, Ra和 Rb是分别安装在电饭煲内的热敏电阻,它们的阻值随温度的变化如图乙所示,当温度达到 120℃时, La吸引弹性衔铁使 Sa断开,当温度降到 110℃时, La释放弹性衔铁使 Sa闭合。
【快煮模式】闭合开关 S、S1、S2,电饭煲进入快煮模式直至定时开关 S2自动断开。在快煮过程中温度将维持在 110℃~120℃,工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换,其功率随时间变化如图丙所示。
【保温模式】开关 S2断开后,电饭煲进入保温模式,最后温度维持在 60℃~80℃。
(1)由图丙可知,电饭煲在 24分钟快煮过程中,电热丝高功率加热的时间为_____分钟。
(2)若 R1接入电路的阻值为 840欧, R2阻值为 40欧,工作电路电源电压为 220伏,则电饭煲完成一次快煮,电热丝 R2消耗的电能为多少焦?
(3)请结合图甲、乙说明开关 S2断开后,电饭煲实现自动保温的工作原理。