题目内容
【题目】如图甲,电磁继电器和热敏电阻R1等组成了温度控制箱电路,R1处于温箱内,电源电压U=6V,继电器线圈的电阻可不计,图乙为热敏电阻的R1﹣t图象,且已知在50~150℃范围内,热敏电阻的阻值随温度的变化规律是:R1t=K(常数);当线圈中的电流达到40mA时,继电器的衔铁被吸合,下触点闭合,此时箱内温度为80℃,当线圈中的电流为30mA时,电磁继电器的衔铁释放,上触电闭合,此时箱内温度为60℃,这样就可以时控制箱内温度在60℃~80℃范围内变化.图中的“交流电源”是控制箱加热器的电源,它的额定功率是1500W.
(1)80℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
(2)应该把温度控制箱的加热器接在A、B端还是C、D端? .
(3)根据统计,正常情况下,温度控制箱内的加热器,每天加热50次,每次加热10min,恒温箱每天消耗电能多少kwh.
(4)如果要使控制箱内的温度保持60~100℃的范围,请你通过计算设计出可行方案?
【答案】
(1)解:当恒温箱保持恒温80℃时,热敏电阻R1= = =150Ω
答: 80℃时,热敏电阻R1的阻值是150Ω;
(2)A、B端
(3)解:已知:P=1500W=1.5kW,t=50×10min=50× h,
则每天消耗的电能W=Pt=1.5kW×50× h=12.5kwh
答:恒温箱每天消耗电能12.5kwh;
(4)解:控制箱内的温度为80℃时热敏电阻R1=150Ω;
当t=100℃时,根据由图象可知R1的阻值和变化规律R1t=K(常数)可得:
150Ω×80℃=R1′×100℃,
所以,R1′=120Ω,
由于当线圈中的电流达到40mA时停止加热,所以根据串联电路的电阻特点可知:此时需要串联一个电阻,则R2=150Ω﹣120Ω=30Ω.
由于当箱内温度为60℃,热敏电阻R1的阻值是150Ω;电磁继电器的衔铁释放,上触电闭合,此时线圈中的电流应为30mA,故此时不能再串联30Ω的电阻,故30Ω电阻利用变阻器来调节
答:如果要使控制箱内的温度保持60~100℃的范围,需要串联一个30Ω的变阻器
【解析】(2)根据题意,电磁继电器的衔铁被吸合时,恒温箱加热器停止加热,因此,应将加热器连接在A、B端;