题目
如图甲,电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路,R1处于恒温箱内,电源电压U=6V,继电器线圈的电阻可不计.图乙为热敏电阻的R1-t图象,且已知在50~150℃范围内,热敏电阻的阻值随温度的变化规律是:R1t=常数;电阻R2是可变电阻,当线圈中的电流达到40mA时,继电器的衔铁被吸合,此时可变电阻R2=0Ω时,恒温箱可保持60℃恒温,图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源,它的额定功率是1500W.
(1)60℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端?
(3)根据统计,正常情况下,恒温箱内的加热器,每天加热50次,每次加热10min,恒温箱每天消耗电能多少kw•h.
(4)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R2的阻值应调为多少?
(1)60℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端?
(3)根据统计,正常情况下,恒温箱内的加热器,每天加热50次,每次加热10min,恒温箱每天消耗电能多少kw•h.
(4)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R2的阻值应调为多少?
提问时间:2021-01-28
答案
(1)因为,可变电阻R2=0Ω,电流是40mA,电压6V,所以,R1=
=
=150Ω.
(2)由图可知,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小,可见温度越高,电路中的电流越大,当电流达到40mA时,继电器的衔铁被吸合,电路应当断开,所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端.
(3)t=600s×50=30000s,所以,恒温箱每天消耗电能W=Pt=1500W×30000s=12.5kw•h.
(4)R1t=常数,所以,当温度是100℃时,150Ω×60℃=R1×100℃,R1=90Ω,
R总=
=150Ω,所以,电阻R2的阻值,R2=R总-R1=150Ω-90Ω=60Ω.
答:(1)60℃时,热敏电阻R1的阻值是150Ω;
(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端;
(3)恒温箱每天消耗电能12.5kw•h.
(4)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R2的阻值应调为60Ω.
U |
I |
6V |
0.04A |
(2)由图可知,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小,可见温度越高,电路中的电流越大,当电流达到40mA时,继电器的衔铁被吸合,电路应当断开,所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端.
(3)t=600s×50=30000s,所以,恒温箱每天消耗电能W=Pt=1500W×30000s=12.5kw•h.
(4)R1t=常数,所以,当温度是100℃时,150Ω×60℃=R1×100℃,R1=90Ω,
R总=
6V |
0.04A |
答:(1)60℃时,热敏电阻R1的阻值是150Ω;
(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端;
(3)恒温箱每天消耗电能12.5kw•h.
(4)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R2的阻值应调为60Ω.
(1)因为,当线圈中的电流达到40mA时,继电器的衔铁被吸合,所以,当恒温箱达到60℃时,衔铁被吸合,此时电流是40mA,又可变电阻R2=0Ω,有电源电压和电流可求出电阻R1的阻值.
(2)由图可知,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小,可见温度越高,电路中的电流越大,当电流达到40mA时,继电器的衔铁被吸合,电路应当断开,所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端.
(3)有功率和时间可求出消耗的电能.
(4)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,必须当恒温箱内的温度达到100℃时,电流是40mA,继电器的衔铁被吸合,电路断开.
根据R1t=常数,有60℃时,热敏电阻R1的阻值,就可求出100℃的电阻,然后有电源电压和电路中的电流可求出总电阻,有总电阻可求出R2的阻值.
(2)由图可知,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小,可见温度越高,电路中的电流越大,当电流达到40mA时,继电器的衔铁被吸合,电路应当断开,所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端.
(3)有功率和时间可求出消耗的电能.
(4)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,必须当恒温箱内的温度达到100℃时,电流是40mA,继电器的衔铁被吸合,电路断开.
根据R1t=常数,有60℃时,热敏电阻R1的阻值,就可求出100℃的电阻,然后有电源电压和电路中的电流可求出总电阻,有总电阻可求出R2的阻值.
电功的计算;电磁继电器的组成、原理和特点.
解决本题的关键是一要知道温度达到要求时,线圈中的电流为40mA;二要正确运用R1t=常数求出R1在不同温度下的阻值.
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