题目
热敏电阻在温控技术中广泛应用.如甲图所示是小凡设计的检测学校锅炉温度的电路图,图中的电压表量程为0~3V;定值电阻R0的阻值为100 Ω,Rt是热敏电阻,其电阻随温度变化如图乙所示.将热敏电阻置于锅炉内,通过读取电压表的示数就可以间接知道锅炉内水的温度. (1)当水温达到100℃时,要求电压表的示数达到最大值,则电源电压应是多大? (2)小凡想将电压表的表盘示数改为温度示数,则温度示数为40℃应标在电压表的多少刻度处? (3)在上问条件下,热敏电阻Rt的电功率是多大?
答案:【思路分析】 求解 题干信息 所用公式 (1)电源电压 电压表的示数达到最大值 电压表量程为0~3V 定值电阻R0的阻值为100 Ω U=IR (2)温度示数为40℃应标在电压表的多少刻度处 温度示数为40℃ 定值电阻R0的阻值为100 Ω U=6V I=U/R R=R0+Rt (3)热敏电阻Rt的电功率 电路中的电流I’,Rt敏电阻Rt P= I2 R 解:(1)由图乙可知,当水温t=100℃时,热敏电阻Rt=100Ω,此时电压表示数为UV=3V,则电路中电流为I=UV/ R0=3V/100Ω=0.03A 电源电压为U=I(R0+Rt)=0.03A×(100Ω+100Ω)=6V……………(1分) (2)当水温t’=40℃时,热敏电阻Rt’=200Ω,则电路的总电阻为 R=R0+Rt=100Ω+200Ω=300Ω…………………………………………(1分) 电路中电流为I’=U/R=6V/300Ω=0.02A……………… (1分) 电压表示数为U’V = I’ R0=0.02A×100Ω=2V……………………(1分) 所以温度示数为40℃应标在电压表的2V刻度处. (3)此时热敏电阻Rt的电功率 P= I’2 Rt=(0.02A)2×200Ω=0.8W……………………………………(1分)