Question

【题目】电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，已知电源电压恒定不变．

（1）求P1的值；（2）求电阻式传感器R的最大电功率值．

Answer 1

【答案】（1）0.6W（2）0.9375W

【解析】

由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）．由题知，电阻式传感器的阻值从0变为60Ω，传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω；

当I=0.1A时，P1的值：

P1=I2R=（0.1A）2×60Ω=0.6W；

（2）．由题意可知，当R=0时，电路中只有R0，电路电流为0.5A，即I==0.5A————①，

当R=60Ω时，R与R0串联，电路电流为0.1A，即I==0.1A————②，

联立①②解得，U=7.5V, R0=15Ω,

电阻式传感器R的电功率：P=I2R=()2R= R==;

当R=15Ω时，P有最大值，Pmax==0.9375W.

答：（1）．P1的值为0.6W；

（2）．电阻式传感器R的最大电功率值为0.9375W．