Question

温度传感器是应用最广泛的传感器之一，一般由半导体材料的热敏电阻制成，它可以把热信号转换为电信号，进行自动控制，电饭锅、电饭煲的自动加热和保温就是借助于温度传感器来完成的。电饭锅中应用了温度传感器，它的主要元件是感温铁氧体，感温铁氧体是用氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成的，它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是上升到约103℃时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了，这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。电饭锅的结构如图所示，试回答以下问题：
（1）开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？
（2）煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？为什么？
（3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？
（4）如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？

Answer 1

（1）开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不会恢复到图示状态，这样触点接通，电热板通电加热；
（2）水沸腾后，由于锅内保持100℃不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热一直到饭煮熟，温度大致不变；
（3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度会升高，当温度升高到“居里点”103℃时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，自动切断电源，从而停止加热；
（4）如果用电饭锅烧水，在水沸腾后因为水温保持在100℃，故不能自动断电。只有水烧干后，温度升高到103℃才能自动断电。