学校课外活动小组为检测某传感器而设计的电路如图所示

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wuliok
wuliok 2020-02-10 18:44

学校课外活动小组为检测某传感器而设计的电路如图所示。传感器上标有“3V 10”的字样(传感器可看作一个电阻),滑动变阻器上标有“10 1A”的字样,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V。则:

该传感器正常工作的电流是多少?此时5秒内电流做功多少?

若电路各元件均完好,检测时,为了确保电路各部分的安全,在、之间所加的电源电压最大值是多少?

根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过1,则该传感器就失去了作用。实际检测时,将一个电压恒定的电源加在图中、之间(该电源电压小上述所求电压的最大值),闭合开关S,通过调节来改变电路的电流和两端的电压,检测记录如下:

image.png


通过计算分析,你认为这个传感器是否仍可使用?此时、间所加的电压是多少?

 


1条回答
  • 2020-02-10 18:47

    解:(1)传感器的电阻为:

    传感器的额定电流为:

    (2)要求电路各部分安全,则要求电路的最大电流:

    I=I=0.3A,

    此时电源电压最大值:

    Um=U+U0

    U为传感器的额定电压,U0为R0调至最大值R0m=10Ω时,R0两端的电压,即,

    U0=IR0m=0.3A×10Ω=3V,

    电源电压最大值:

    Um=U+U0=3V+3V=6V;

    (3)设实际检测时,加在a、b间的电压为U,传感器的实际电阻为R'

    根据第一次实验记录数据有:

    U=I1R'+U1=0.16A×R'+1.49V①

    根据第二次实验记录数据有:

    U=I2R'+U2=0.22A×R'+0.91V②

    由①、②两式解得:

    传感器的电阻变化为:R﹣R'=10Ω﹣9.67Ω=0.33Ω<1Ω,

    所以,此传感器仍可使用.

    故:

    (1)该传感器的电阻和额定电流各是10Ω,0.3A;

    (2)在a、b之间所加的电源电压最大值6V;

    (3)传感器仍可使用,电压为3V.


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