Question

【題目】如圖甲是樂樂設計的一個壓力檢測裝置的內部電路，電源電壓保持不變，定值電阻R1=20Ω，R2為壓敏電阻，其阻值隨壓力變化的關系如圖乙。樂樂將量程為0~3V的電壓表改裝成壓力計。當電壓表示數為3V時，所測壓力達到最大值80N，求：

（1）當所測壓力為80N時，求電源電壓；

（2）求壓力為0時，電壓表的示數；

（3）若在電路中串聯一個定值電阻R3，如圖丙，使該電路能測量的最大壓力達到160N，求R3的阻值。

Answer 1

【答案】(1) 9V；(2) 1.5V；(3) 30Ω。

【解析】

(1)由圖可知，電阻R1和R2串聯，電壓表測量R1兩端的電壓，當所測壓力為80N時，電壓表示數為3V，由圖乙可知，壓力為80N，R2的阻值為40Ω，通過R1的電流

I1==0.15A，

由串聯電路電流的規律可知通過電路的電流為0.15A，電源電壓

U=I（R1+R2）=0.15A×（20Ω+40Ω）=9V；

(2)由圖乙可知，壓力為0時，R2的阻值為100Ω，通過電路的電流

I1==0.075A，

電壓表的示數

U1=I1R1=0.075A×20Ω=1.5V；

(3)由圖乙可知，使壓力達到160N，R2的阻值為10Ω，電壓表的最大示數是3V，通過電路的電流

I最大==0.15A，

電路的總電阻

R總==60Ω，

由串聯電路電阻的規律得到R3的阻值

R3= R總-R1-R2=60Ω-20Ω-10Ω=30Ω。

答：(1)電源電壓是9V；

(2)壓力為0時，電壓表的示數是1.5V；

(3) R3的阻值是30Ω。