Question

【题目】如图甲，电磁继电器和热敏电阻R等组成了恒温箱控制电路，R处于恒温箱内，其电源电压恒为6V，电磁铁线圈的电阻不计，图乙为热敏电阻的R-t图像，由此已知在范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：为定值；电阻R0是滑动变阻器。当线圈中的电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合。已知滑动变阻器R0=225Ω时，恒温箱可保持60℃恒温。工作电路由一个“220V、375W”的电加热器和两只“220V、25W”的红、绿指示灯组成（指示灯安装在恒温箱外）：

(1)若绿色指示灯亮表示恒温箱内温度达到60℃，红色指示灯表示加热器处于加热状态，请连接电路；

(2)工作电路处于加热状态时，连续工作10min会消耗多少电能？

(3)60℃时，热敏电阻R的阻值是多少？

(4)如果要使恒温箱内的温度保持90℃，滑动变阻器R0的阻值应调为多少？

Answer 1

【答案】(1)；(2) 2.4×105J；(3) 75Ω；(4)100Ω

【解析】

(1)电路图如图：

。

(2)工作电路处于加热状态时，红灯和电热丝并联接入电路，所以

又知

则连续工作10min会消耗的电能为

连续工作10min会消耗的电能为2.4×105J。

(3)因60℃时，可变电阻R0=225Ω，电流是20mA，电压6V，则根据欧姆定律可得

所以热敏电阻

热敏电阻R的阻值是75Ω。

(4)因为为常数，所以当温度是90℃时，则有

解得R=200Ω，电路中的总电阻R总=300Ω，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电阻R0的阻值

滑动变阻器R0的阻值应调为100Ω。

答：(1)电路连接如上图。

(2)连续工作10min会消耗的电能为2.4×105J。

(3)60℃时，热敏电阻R的阻值是75Ω。

(4)如果要使恒温箱内的温度保持90℃，可变电阻R0的阻值应调为100Ω。