如图所示电路是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图。
箱内电阻Rl=5kΩ,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的图线如图22所示,电源电压为12V。当电压鉴别器的两接入点a、b间的电压U1≤2V时,鉴别器将使开关S接通,使恒温箱内的电热丝通电而发热,从而使箱内温度升高;当U1≥4V时,鉴别器将使S断开,停止加热。
(1)从图23中读出环境温度为15℃时的热敏电阻R2为 kΩ;
(2)通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围?
解析:
(1)从图乙中可以看到,当温度为15℃时,其对应电阻为25Ω。
(2)分析电路可知,原电路为R1和R2组成的串联电路。R1两端的电压变化范围是2V~4V之间。当R1两端的电压为:U1=2V时,R2两端的电压为:U2=U-U1=12V-2V=10V
(3)R2中的电流为:
I2=I1=
U1
=
2V
=4×10-4A
R1
5kΩ
此时R2的电阻为:
R2=
U2
10V
=2.5×104Ω=25kΩ
I2
4×10-4A
从图乙可知,此时的温度为15℃。
当R1两端的电压为:U1’=4V时,同理可计算R2的电阻为:
R2’=10kΩ
查看图乙知,此时的温度为:50℃
故其温度的变化范围为:15℃~50℃
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