题目内容
【题目】如图甲是乐乐设计的一个压力检测装置的内部电路,电源电压保持不变,定值电阻R1=20Ω,R2为压敏电阻,其阻值随压力变化的关系如图乙。乐乐将量程为0~3V的电压表改装成压力计。当电压表示数为3V时,所测压力达到最大值80N,求:
(1)当所测压力为80N时,求电源电压;
(2)求压力为0时,电压表的示数;
(3)若在电路中串联一个定值电阻R3,如图丙,使该电路能测量的最大压力达到160N,求R3的阻值。
【答案】(1) 9V;(2) 1.5V;(3) 30Ω。
【解析】
(1)由图可知,电阻R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,当所测压力为80N时,电压表示数为3V,由图乙可知,压力为80N,R2的阻值为40Ω,通过R1的电流
I1==0.15A,
由串联电路电流的规律可知通过电路的电流为0.15A,电源电压
U=I(R1+R2)=0.15A×(20Ω+40Ω)=9V;
(2)由图乙可知,压力为0时,R2的阻值为100Ω,通过电路的电流
I1==0.075A,
电压表的示数
U1=I1R1=0.075A×20Ω=1.5V;
(3)由图乙可知,使压力达到160N,R2的阻值为10Ω,电压表的最大示数是3V,通过电路的电流
I最大==0.15A,
电路的总电阻
R总==60Ω,
由串联电路电阻的规律得到R3的阻值
R3= R总-R1-R2=60Ω-20Ω-10Ω=30Ω。
答:(1)电源电压是9V;
(2)压力为0时,电压表的示数是1.5V;
(3) R3的阻值是30Ω。
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