> 知识 >

(2014•黄冈模拟)图甲为北方地区冬天常用的一种自动保温箱的内部简化电路图,由控制电路和加热电路组成,控制电路内电源电压为12V,电阻Rl为定值电阻,阻值为5kΩ,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示.电压鉴别器接在 a、b两点之间(相当于一个电压表),当鉴别器的电压小于或等于2V时,鉴别器将使开关S2接通;当鉴别器的电压大于或等于4V时,鉴别器将使S2断开.加热电路中电阻R的阻值为96.8Ω,额定电压为220V
(1)当开关S2闭合时,加热电路的电功率为多少?
(2)箱内温度为30℃时,电压鉴别器的电压值为多少?
(3)通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围?

人气:296 ℃ 时间:2025-02-13 17:00:31
解答

(1)加热电路的电功率:
P=
U加热2
R=
(220V)2
96.8Ω=500W;
(2)由图乙可知箱内温度为30℃时,R2=15kΩ,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,此时电路中的电流:
I=
U
R1+R2=
12V
5×103Ω+15×103Ω=6×10-4A,
电压鉴别器的电压值:
U2=IR1=6×10-4A×5×103Ω=3V;
(3)当鉴别器两端的电压U1′=2V时,电路中的电流:
I′=
U1′
R1=
2V
5×103Ω=4×10-4A,
电路中的总电阻:
R=
U
I′=
12V
4×10−4A=3×104Ω=30kΩ,
此时热敏电阻的阻值:
R2′=R-R1=30kΩ-5kΩ=25kΩ,
由图可知,恒温箱内的温度为15℃;
当鉴别器两端的电压U1″=4V时,电路中的电流:
I″=
U1″
R1=
4V
5×103Ω=8×10-4A,
电路中的总电阻:
R′=
U
I″=
12V
8×10−4A=1.5×104Ω=15kΩ,
此时热敏电阻的阻值:
R2′=R-R1=15kΩ-5kΩ=10kΩ,
由图可知,恒温箱内的温度为50℃;
则该恒温箱内的温度保持的范围为15℃~50℃.
答:(1)当开关S2闭合时,加热电路的电功率为500W;
(2)箱内温度为30℃时,电压鉴别器的电压值为4V;
(3)通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围为15℃~50℃.

推荐
猜你喜欢
© 2024 79432.Com All Rights Reserved.
电脑版|手机版