题目内容
【题目】热敏电阻是敏感元件的一类, 广泛应用于控制电路中,其阻值会随环境温度的改变而改变.如下图甲所示,电源电压不变,电流表是小量程电流表,其允许通过的最大电流为0.02A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R铭牌上标有“250Ω 0.3A”字样,为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示.闭合开关S,若把该电路放在温度为10℃的环境中,滑动变阻器滑片调到最左端,此时电路中电流表示数为0.0l2A.求:
(1)电源的电压.
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,滑动变阻器可以调节的范围.
(3)图甲电路可以安全正常工作的最高环境温度.
【答案】(1)电源的电压为6V.(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,滑动变阻器可以调节的范围是100Ω~200Ω.(3)图甲电路可以安全正常工作的最高环境温度为45℃.
【解析】试题分析:(1)由图示电路图可知,滑片在最左端时,只有热敏电阻接入电路,由图乙所示图象可知,温度为10℃时,热敏电阻阻值为500Ω,电源电压:U=IRt=0.012A×500Ω=6V;
(2)由图乙所示图象可知,温度为40℃时,热敏电阻阻值为200Ω,电路最大电流为0.02A,电路最小电阻:,滑动变阻器的最小阻值:R滑最小=R最小-Rt=300Ω-200Ω=100Ω,电压表量程为3V,热敏电阻两端最小电压:Ut最小=U-U滑=6V-3V=3V,电路最小电流:
,滑动变阻器最大阻值:
,滑动变阻器的取值范围:100Ω~200Ω;
(3)电路最大电流为0.02A,电源电压U=6V,电压表达到最大示数3V,滑动变阻器的最大阻值:,热敏电阻的最小阻值R1小=R=150Ω,热敏电阻的阻值为150Ω时,由图乙可知其工作的最高环境温度45℃.
答:(1)电源的电压为6V.(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,滑动变阻器可以调节的范围是100Ω~200Ω.(3)图甲电路可以安全正常工作的最高环境温度为45℃.
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