Question

图a是某同学为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表格所示．已知继电器的线圈电阻R₀为10Ω，左边电源电压为6V恒定不变．电流表O～30mA量程接入电路，图b是电流表表盘．当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边空调电路正常工作．

温度t/℃	0	5	10	15	20	25	30	35	40
电阻R/Ω	600	550	500	450	420	390	360	330	300

（a）该同学将电流表改成了温度表，通过计算并在图中标出表盘上25℃的位置．
（b）为了节省电能，使温度达到30℃时空调才能启动制冷，电路中要串联多大电阻？
（c）为了给空调设定不同的启动温度，请你提出一种可行的、调节方便的措施．（改变电阻除外）

Answer 1

分析：（1）串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和．
（2）在表格中找到25℃时电阻R的阻值，求出总电阻，根据电源电压求出电流，就是表盘上25℃的位置．
（3）为了节省电能，使温度达到30℃时空调才能启动制冷，根据电源电压和启动电流求出电路的总电阻，找到30℃时电阻R的阻值，即可求出要串联的电阻值．
（4）为了给空调设定不同的启动温度，就是改变电磁铁磁性的强弱，采取改变电压、改变弹簧的倔强系数、改变线圈的匝数、电路中串联一个滑动变阻器等等．

解答：解：（1）电路中电阻R和R₀串联在电路中，有表格中找到25℃时电阻R=390Ω，R₀=10Ω，
所以总电阻R_总=R+R₀=390Ω+10Ω=400Ω，
I=

U

R总

=

6V

400Ω

=0.015A=15mA，
25℃应该标在15mA处如右图；
（2）为了节省电能，使温度达到30℃时空调才能启动制冷，当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，电源电压是6V，电阻是R_总=

U

I

=

6V

0.015A

=400Ω，
30℃时电阻R=360Ω，R₀=10Ω，
∴R_串=R_总-R-R₀=400Ω-360Ω-10Ω=30Ω．
答：使温度达到30℃时空调才能启动制冷，电路中要串联30Ω的电阻．
（3）为了给空调设定不同的启动温度，就是改变电磁铁磁性的强弱，采取改变电压、改变弹簧的倔强系数、改变线圈的匝数、电路中串联一个滑动变阻器等等．
故答：使用滑动变阻器改变电路中的电流，从而达到改变电磁铁磁性的目的．（答案不唯一）

点评：（1）掌握串联电路的电流、电压、电阻的特点．
（2）掌握根据欧姆定律进行计算．
（3）掌握电磁继电器的构造、原理．