（浙*第12界科学竞赛题）某同学利用热敏电阻为家中的灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个温度可自动控制的装...

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（浙*第12界科学竞赛题）某同学利用热敏电阻为家中的灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个温度可自动控制的装置，如图*所示。“控制电路”中热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示，电磁铁线圈可看作阻值为30Ω的纯电阻R0，电源U1电压恒定，浴霸共安装有2只标有“220V、550W”的灯泡，当电磁铁线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，浴霸电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，浴霸电路闭合。求：

  (1)工作电路闭合时，通过电路的总电流。

  (2)若浴室内的温度最高不得超过40℃，则控制电路的电源电压U1最小值为多大?

  (3)若电源U1电压恒定为12V，则将此装置安放在浴室内，浴室内温度可控制在什么范围?

【回答】

解：（1）电路的总电流：I=P/U=1100W/220V=5A。

（2）   40℃时R1的电阻为170Ω，继电器电路断开的电流为I=50mA，控制电路的电源电压U1最小值为：U1=IR=0.05A×200Ω=10V。

（3）继电器电路中的电流小于等于I1=40mA时，处于加热状态：R=U/I1==300Ω。

    此时R1= R- R0=300Ω-30Ω=270Ω。

查图得：R1的电阻为270Ω时对应的温度为23℃。

继电器电路中的电流等于I2=50mA时，工作电路断开，温度最高：

R’=U/I2==240Ω。此时R1= R’- R0=240Ω-30Ω=210Ω。

查图得：R1的电阻为210Ω时对应的温度为32℃。

浴室内温度的控制范围是23℃~32℃。

知识点：电与磁单元测试

题型：计算题