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,

sky01
sky01 2020-12-14 06:31

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,如图甲所示。“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220V550W”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:

image.png

(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?


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1条回答
  •  洪老师
    洪老师 (最佳回答者)
    2020-12-28 14:27

    解析:

    (1)每只灯泡正常发光时的电流:

    I===2.5A,

    通过电路的总电流:

    I=2I=2×2.5A=5A;

    (2)当R1温度为40℃时,其阻值R1=170Ω;

    因为R1和R0串联,

    所以R=R1+R0=170Ω+30Ω=200Ω;

    因此,控制电路的最小电压为:U1=I1R=0.05A×200Ω=10V;

    (3)取临界情况,当电流为I=50mA=0.05A时,由于

    R1+R0===240Ω,

    R1=240Ω-R0=240Ω-30Ω=210Ω

    由图可得对应的温度为32℃;

    同理,当电流为I′=40mA=0.04A时

    R1′+R0===300Ω,

    R1′=300Ω-R0=300Ω-30Ω=270Ω

    由图可得对应的温度为23℃;

    由上可知室内温度可控制在23℃~32℃范围内.


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