小亮设计了一个水位监测报警装置,其电路如图甲所示,电源电压3V不变,报警器(电阻不计)中通过的电流达到或超过10mA时会报警。监测头是一个放置于水底的压敏电阻,受力面积为2,其阻值R随压力F的变化规律如图乙所示。监测头在压力超过28N时不能正常工作,该装置能监测的最大水深是______m。若要该装置在水深达到11m时开始报警,则电阻箱接入电路的阻值应为______Ω。(g取10N/kg,)
答案: 14 220
解析:
由题意可知,监测头在压力超过28N时不能正常工作,则此时压敏电阻受到压强
p最大==1.4×105Pa
根据p=ρgh可得能监测的最大水深
=14m
[2]该装置在水深达到11m时开始报警,则此时压敏电阻受到压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11m=1.1×105Pa
压敏电阻受到的压力
F=pS=1.1×105Pa×2×10-4m2=22N
由图乙可知此时压敏电阻的阻值R=80Ω,已知报警器报警时电路的电流
I=10mA=0.01A
报警时电路的总电阻
R总==300Ω
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得电阻箱接入电路的阻值
R箱=R总-R=300Ω-80Ω=220Ω
微信扫码关注三人行问答社区 公众号