题目内容
【题目】如图甲所示为自动恒温箱,内部的电路由控制电路和加热电路两部分组成,简化后的电路图如图乙所示。控制电路中的电源两端电压为12V,定值电阻R1的阻值为5kΩ,R2为装在恒温箱内的热敏电阻,工作环境的温度为15℃左右。如图丙所示为R2阻值随温度变化的图象。电压鉴别器接在控制电路的A、B两点间,当热敏电阻R2的阻值发生变化时,A、B间的电压UAB随之发生变化。电压鉴别器可通过内部的电磁继电器控制加热电路中开关S的通断。当UAB小于2V时,鉴别器将使加热电路中开关S闭合,使加热电路的电热丝通电而发热,从而使箱内温度升高;当UAB大于3V时,鉴别器将使开关S断开,停止加热。在分析电路时,可将电压鉴别器内部视为断路。
则:(1)当恒温箱内部的温度为20℃时,通过热敏电阻R2的电流为_____A。
(2)该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围是_____℃~_____℃。
(3)若想使此恒温箱内的最高温度升高到45℃,在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下,可采取怎样的措施:_____。
【答案】 4×10﹣4 20 35 减小定值电阻R1的阻值
【解析】解:(1)由图乙知,R1与R2串联,
由图象知,当恒温箱内部的温度为20℃时,R2=25kΩ,
此时电路总电阻为R=R1+R2=5kΩ+25kΩ=30kΩ=3×104Ω;
通过热敏电阻R2的电流为:;
(2)当U1=2V时,U2=U﹣U1=12V﹣2V=10V,
由串联电路特点和欧姆定律有:,
所以,,
由图象知,t=20℃;
当U1′=3V时,U2=U﹣U1′=12V﹣3V=9V,
因为,所以
由图象知,t′=35℃;
即该恒温箱的温度将保持在20℃~35℃之间;
(3)由图象知,当恒温箱内温度为45℃时,热敏电阻阻值为10kΩ,
UAB=3V时,加热开关断开,
通过热敏电阻的电流为:;
此时R1的阻值变为。
所以若升高恒温箱内的最高温度,在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下,可以减小定值电阻R1的阻值。