题目内容

如图所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“3 V0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10 Ω1 A”的字样,电流表的量程为0.6 A,电压表的量程为3 V.求:

(1)传感器的电阻和额定电流;

(2)为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?

(3)如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω,则该传感器就失去作用.实际检测时,将一个恒压电源加在图中a、b之间,闭合开关S,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压.检测记录如下:

 

电压表示数U/V

电流表示数I/A

第一次

1.48

0.16

第二次

0.91

0.22

若不计检测电路对传感器电阻的影响,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少?

(1)10 Ω 0.3 A (2)6 V (3)传感器仍可使用 3 V

(1)R=U2/P= Ω=10 Ω

I=P/U= A=0.3 A.

(2)最大电流I=I=0.3 A,电源电压最大值Um=U+U0

U为传感器的额定电压,U0为R0取10 Ω时R0两端的电压,即

U0=IR0m=0.3×10 V=3 V,

Um=U+U0=3 V+3 V=6 V.

(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U,传感器的实际电阻为R′.

根据第一次实验记录数据有:

U=I1R′+U1

即U=0.16 A×R′+1.48 V

根据第二次实验记录数据有:

U=I2R′+U2

即U=0.16 A×R′+0.91 V

解得:R′=9.5 Ω,U=3 V

传感器的电阻变化为

ΔR=R-R′=10 Ω>1 Ω

所以此传感器仍可使用.

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