随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一,热敏电阻的阻值会随温度的改...
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随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一,热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变.如图*是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0~0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样.Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变.请完成下列小题:
(1)将此电路放入温度为20℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω,此时电流表的读数为0.01A,求电源电压;
(2)若环境温度为40℃时,要保*整个电路元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
(3)此电路能测量的最高环境温度为多少?
【回答】
【考点】欧姆定律的应用.
【分析】(1)分析清楚电路结构,由图示图象求出热敏电阻阻值,然后由欧姆定律求出电源电压.
(2)由图示图象求出热敏电阻阻值,然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的最小阻值.
(3)小量程电流表A允许通过的电流最大时,电路中的电阻最小,随着温度的升高热敏电阻Rt逐渐减小,当滑动变阻器达到最大阻值时,热敏电阻达到最小阻值,此时热敏电阻正常工作的环境温度达到最高值.
【解答】解:(1)由图示电路图可知,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路电流,
由图乙所示图象可知,温度为20℃时,热敏电阻阻值为400Ω,
由I=可知,电源电压:U=I(Rt+R)=0.01A×=5V;
(2)由图乙所示图象可知,温度为40℃时,热敏电阻阻值为200Ω,电路最大电流为0.02A;
由I=可知,电路最小电阻:R最小===250Ω,
根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知:
滑动变阻器的最小阻值:R滑最小=R最小﹣Rt=250Ω﹣200Ω=50Ω;
(3)热敏电阻阻值越小,环境温度最高,电路电流最大为0.02A时,由I=可知,
R总===250Ω,
根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知:
Rt小=R总﹣R滑最大=250Ω﹣150Ω=100Ω,
由图乙可知其工作的最高环境温度50℃.
答:(1)将此电路放入温度为20℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω,此时电流表的读数为0.01A,电源电压为5V;
(2)若环境温度为40℃时,要保*整个电路元件的安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是50Ω;
(3)此电路能测量的最高环境温度为50℃.
知识点:欧姆定律
题型:计算题