Question

某学习小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置，当停留在楼梯弯道处的人流对地面的压力达到一定值时，电阻式报警器R0即发出报警信号，提醒学生要注意安全，其工作电路如图（甲）所示。在实验室进行模拟实验获得的相关信息如下：电源电压保持4.5V不变，报警器R0的阻值恒为l0Ω，压敏电阻Rx随所受压力F的变化图象如图（乙）所示，当电流表示数为0.3A时，报警器R0开始发出报警信号，求此时：　

（1）报警器R0的实际功率；

（2）压敏电阻Rx的阻值；

（3）压敏电阻受到的压力F。

Answer 1

解：（1）报警器R0与压敏电阻Rx串联，电路电流相等，根据公式P=I2R可求报警器R0的实际功率。报警器R0的实际功率P=I2R0=（0.3A）2×10Ω=0.9W．

（2）根据公式U=IR可求报警器R0两端的电压，进一步求出压敏电阻Rx两端的电压，根据公式R= 可求压敏电阻Rx的阻值．

报警器R0两端的电压U0=IR0=0.3A×10Ω=3V，压敏电阻Rx两端的电压Ux=U﹣U0=4.5V﹣3V=1.5V，所以压敏电阻Rx的阻值Rx= = =5Ω．

（3）根据求出的压敏电阻Rx的阻值，对应图象找到相应的压力。照图象可知，当压敏电阻Rx的阻值为5Ω时，压敏电阻受到的压力为10N．