Question

【题目】图甲是温度自动报警器。控制电路中，电源电压U控=5V，热敏电阻R2的阻值与温度的关系如图乙所示；工作电路中，灯泡L标有“9V 0.3A”的字样，R4为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值R4=10Ω。在R2温度为20℃的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S1和S2，灯泡L恰好正常发光，此时R0的电功率为P0；将R1的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节R3的滑片，当R3与R4的电压之比U3：U4=4:1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时R0的电功率为，。已知电源电压、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计。求：

（1）灯泡L的额定功率；

（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；

（3）将报警温度设为50℃时，R1接入电路的阻值；

（4）工作电路的电源电压Ux。

Answer 1

【答案】（1）2.7W（2）0.2A（3）15Ω（4）12V

【解析】

（1）灯泡L的额定功率是：
P额=U额I额=9V×0.3A=2.7W；

（2）当衔铁刚好被吸下时，变阻器R1接入电路的阻值刚好为0，由图乙知道，温度为20℃时R2的阻值是R2=25Ω

控制电路的电流是：

（3）当将报警温度设为50℃时，由图乙知，R2的阻值变为=10Ω，此时控制电路的电流仍然为I=0.2A，由知道，R1接入电路的阻值是：
；

（4）当继电器的衔铁还没被吸下时，电路中的电流为I额=0.3A，则有
；

当继电器的衔铁被吸下时，设此时电路的电流为I，则有
；

由即知道，I=0.2A，此时

因为U3：U4=4:1，所以U3=8V

因为，所以，
，
即
，

代入数据得：

解得Ux=12V。

答：（1）．灯泡L的额定功率为2.7W；

（2）．当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流为0.2A；

（3）．将报警温度设为50℃时，R1 接入电路的阻值为15Ω；

（4）．工作电路的电源电压Ux 为12V