题目内容
【题目】如图所示电路中,输入电压UAB=200V,可变电阻的总阻值R0=200Ω,允许通过的最大电流为4A.当ab接入R=30Ω的负载时,那么Uab( )
A.最小为0VB.最小为80VC.最大为120VD.最大为200V
【答案】C
【解析】
由电路图可知,滑片P上方的电阻与R串联后与滑片P下放的电阻并联。
由电路图可知,变阻器触头向上移动时,输出电压Uab增大,
当滑片移到某个位置时,滑动变阻器通过的电流达到4A,此时输出电压Uab最大,
由I= 可知,滑片P上部分电阻与R电阻之和为:
R上总= =50Ω,
变阻器上方电阻的阻值为:
R上=R上总﹣R=50Ω﹣30Ω=20Ω,
∵串联电路中电阻分得的电压与电阻的阻值成正比,
∴ab输出的最大电压,
Uab=UAB =200V×=120V;
当滑片向下移动到某处时,通过滑动变阻器的电流又达到4A,此时滑动变阻器下半部分电阻值为50Ω,则上半部分电阻:
R上′=R0﹣R下=200Ω﹣50Ω=150Ω,
由串联电路的分压特点可知,ab输出的最小电压:
Uab′=UAB=UAB× =200V× ≈33.3V。
【题目】应急照明灯是在正常照明电源发生故障时,能持续照明而不间断工作的一类灯具,如图1所示。应急照明灯主要由灯泡(或LED灯珠)、蓄电池、充电器、自动控制电路及相关部件组成。在照明电源正常情况下,应急照明灯通过充电器给蓄电池充电,此时,自动控制电路及相关部件自动将灯泡(或LED灯珠)与蓄电池断开不发光。当照明电源突然停电时,应急照明灯通过自动控制电路及相关部件自动把灯泡(或LED灯珠)跟蓄电池接通,从而实现自动应急照明。下表为某型号应急照明灯的主要技术数据:
输入电压 | 充电时间 | 应急照明时间 | 应急照明功率 | ||
AC200V | <24h | >90min | 0.96W×2 | ||
应急照明光源 | 蓄电池 | ||||
种类 | 数量 | 灯泡额定电压 | 类别 | 额定电压 | 容量 |
灯泡 | 2只 | 2.4V | Ni﹣Cd | 2.4V | 1.8Ah |
(注:蓄电池的容量Q的计算公式:Q=It)
(一)在该型号应急照明灯刚投入使用阶段,待蓄电池充满电后,可以实现的最长连续应急照明时间为多少?
(二)小兰跟老师提出自己要设计并组装一只简易的应急照明灯。老师告诉她实验室现有以下器材:双孔插座及与之配套的插头1套、小灯泡(额定电压:DC3.0~3.4V,额定电流:350mA)4只、电磁继电器(额定电压:DC6V;额定电流:0.15A)1套及与之配套的低压直流电源(输入电压:AC220V,输出电压:DC6V)1台,蓄电池(两端电压:6V)1只及与之配套的充电器(输入电压:AC220V,输出电压:DC6V)1只,导线(足量),如图2所示。
(1)请你帮助小兰在图上完成简易应急照明的接线。要求如下:
①家庭电路正常工作时,充电器自动给蓄电池充电,各灯泡不发光;
②当家庭电路停电时,蓄电池自动给各灯泡供电,使各灯泡均正常发光,且在一盏小灯泡灯丝烧断后还应该有部分小灯泡能正常工作;
(2)小明看到小兰连接的电路后,认为可以去掉低压直流电源,而将电磁铁的两个接线柱直接接在充电器的输出端。请你分析这样做不可行的原因。