Question

【題目】(6分)圖是一種光控電路，它主要由工作電路和控制電路兩部分組成。工作電路由工作電源U1、發(fā)熱電阻R1和R2等組成；控制電路由光敏電阻R、磁控開關(guān)L、定值電阻R0、電源U2等組成。當(dāng)磁控開關(guān)L線圈中的電流等于或大于15mA時，磁控開關(guān)的磁性簧片相互吸合（簧片電阻忽略不計）；當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時，簧片斷開。已知U1=24V，R1=10Ω，R2=20Ω，光敏電阻R的阻值隨照射在它上面的光強E（表示光照射強弱的物理量，單位是坎德拉，符號是cd）變化的關(guān)系如圖所示。當(dāng)開關(guān)S閉合時，則：

（1）當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時，工作電路的總電阻R決= Ω。

（2）當(dāng)L線圈中的電流等于25mA時，工作電路中通過R1的電流I1= A.

（3）若控制電路中R0=94Ω、U2=1.5V（線圈阻值忽略不計），當(dāng)照射到光敏電阻的光強達到某一個值時，磁控開關(guān)L的磁性簧片恰好吸合，此時光照強度E= cd 。若10s后開關(guān)S斷開，且斷開時間也為10s，則前后兩段時間電阻R1所產(chǎn)生的熱量變化了 J。

Answer 1

【答案】（1）30 （2）2.4A (3)3， 512

【解析】試題分析：（1）“當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時，簧片斷開”，此時工作電路中R1和R2串聯(lián)，串聯(lián)電路中的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。R總=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω。

（2）“當(dāng)磁控開關(guān)L線圈中的電流等于或大于15mA時，磁控開關(guān)的磁性簧片相互吸合（簧片電阻忽略不計）”，已知通過L線圈的電流等于25mA，所以磁控開關(guān)是閉合的，此時工作電路中的R2被短路，只有R1工作。已知電源電壓和R1的電阻可求出此時電路中的電流：

（3）“當(dāng)照射到光敏電阻的光強達到某一個值時，磁控開關(guān)L的磁性簧片恰好吸合”說明控制電路中的電流恰好等于15mA，要求光照強度，要先求出光敏電阻的阻值，再根據(jù)圖23-2找出對應(yīng)的光照強度。

由圖23-2可知，當(dāng)R=6Ω時，光照強度是3cd。

分析題意可知：前10s，工作電路中只有R1工作，此時R110s產(chǎn)生的熱量：

后10s，工作電路中R1與R2串聯(lián)，此時R110s產(chǎn)生的熱量：

前后兩次熱量的變化量：ΔQ=Q1-Q2="576J-64" J=512J