Question

热敏电阻是一种用半导体材料制成的电阻，它的阻值随温度的变化会发生明显改变，图12甲所示是某热敏电阻的R-t图像。图12乙所示为一个用该热敏电阻R和继电器组成的简单恒温箱温控电路。继电器线圈的电阻R₀为150Ω，电源E₁两端的电压为6V且保持恒定。AB之间接加热电阻丝作为加热器，加热器的工作电压为220V。继电器衔铁未吸合时，加热电阻丝工作，恒温箱的温度将升高。继电器衔铁被吸合后，加热器停止工作。通过调节可变电阻R'的大小，可以设置恒温箱的温度。当R'=100Ω时，刚好可以实现100℃的恒温控制。如果要使恒温箱能够设置50℃至150℃之间的温度，那么可变电阻R'的阻值调节范围应该在______Ω之间。

Answer 1

60-120

试题分析：根据题意可知，当达到设定温度时，控制电路中继电器衔铁要吸合时，切断加热电路，故无论设定温度的高低，都应调节变阻器使电路中的电流不变，即电路中的总电阻不变，根据图象读出50℃、100℃、150℃时控制电路的总电阻，再根据电阻的串联分别求出变阻器接入电路中的电阻，进一步根据该热敏电阻R随温度的特点得出答案。根据题意可知，当达到设定温度时，控制电路中继电器衔铁要吸合时，切断加热电路，∵衔铁吸合工作时电流即线圈中的电流一定，且电源的电压不变，∴根据欧姆定律可知，无论设定温度的高低，电路中的总电阻不变，由图甲可知，100℃的恒温控制时R=50Ω，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴电路中的总电阻R_总=R₀+R+R′=150Ω+50Ω+100Ω=300Ω；当恒温箱设置50℃时，由图甲可知R=90Ω，变阻器接入电路中的电阻R′=R_总-R₀-R=300Ω-150Ω-90Ω=60Ω，当恒温箱设置150℃时，由图甲可知R=30Ω，变阻器接入电路中的电阻R′=R_总-R₀-R=300Ω-150Ω-30Ω=120Ω，∵图甲中，该热敏电阻R随温度的升高而减小，∴要使恒温箱能够设置50℃至150℃之间的温度，可变电阻R'的阻值调节范围应该在60～120Ω。