Question

【題目】如圖甲，電磁繼電器和熱敏電阻R1等組成了溫度控制箱電路，R1處于溫箱內，電源電壓U=6V，繼電器線圈的電阻可不計，圖乙為熱敏電阻的R1﹣t圖象，且已知在50～150℃范圍內，熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規律是：R1t=K（常數）；當線圈中的電流達到40mA時，繼電器的銜鐵被吸合，下觸點閉合，此時箱內溫度為80℃，當線圈中的電流為30mA時，電磁繼電器的銜鐵釋放，上觸電閉合，此時箱內溫度為60℃，這樣就可以時控制箱內溫度在60℃～80℃范圍內變化．圖中的“交流電源”是控制箱加熱器的電源，它的額定功率是1500W．
（1）80℃時，熱敏電阻R1的阻值是多少？
（2）應該把溫度控制箱的加熱器接在A、B端還是C、D端？ ．
（3）根據統計，正常情況下，溫度控制箱內的加熱器，每天加熱50次，每次加熱10min，恒溫箱每天消耗電能多少kwh．
（4）如果要使控制箱內的溫度保持60～100℃的范圍，請你通過計算設計出可行方案？

Answer 1

【答案】
（1）解：當恒溫箱保持恒溫80℃時，熱敏電阻R1= = =150Ω

答： 80℃時，熱敏電阻R1的阻值是150Ω；

（2）A、B端
（3）解：已知：P=1500W=1.5kW，t=50×10min=50× h，

則每天消耗的電能W=Pt=1.5kW×50× h=12.5kwh

答：恒溫箱每天消耗電能12.5kwh；

（4）解：控制箱內的溫度為80℃時熱敏電阻R1=150Ω；

當t=100℃時，根據由圖象可知R1的阻值和變化規律R1t=K（常數）可得：

150Ω×80℃=R1′×100℃，

所以，R1′=120Ω，

由于當線圈中的電流達到40mA時停止加熱，所以根據串聯電路的電阻特點可知：此時需要串聯一個電阻，則R2=150Ω﹣120Ω=30Ω．

由于當箱內溫度為60℃，熱敏電阻R1的阻值是150Ω；電磁繼電器的銜鐵釋放，上觸電閉合，此時線圈中的電流應為30mA，故此時不能再串聯30Ω的電阻，故30Ω電阻利用變阻器來調節

答：如果要使控制箱內的溫度保持60～100℃的范圍，需要串聯一個30Ω的變阻器

【解析】（2）根據題意，電磁繼電器的銜鐵被吸合時，恒溫箱加熱器停止加熱，因此，應將加熱器連接在A、B端；