31.小明在研究性学习活动中,查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表,并将该型号的热敏电阻应用于如图所示有“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。
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温度/℃ |
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30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
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热敏电阻阻值/Ω |
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35 |
30 |
25 |
21 |
17 |
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“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁(线圈阻值R0=50Ω)、电源U1、开关等组成,当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的工作电路则断开:“工作电路”由工作电源U2(U2=10 V)、发热电阻R2(R2=5Ω)、导线等组成。问:
(1)工作电路工作时的电流是多大?(2)若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量,则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?(3)若恒温箱的温度最多不超过50℃,则控制电路的电源电压U1最小值为多大?(4)若已知控制电路的电源电压为3 V,现要使恒温箱的温度不得超过40℃,请说明你的改进措施,若需要添加器材,请通过计算器材的规格。