Question

【題目】圖甲是溫度自動報警器。控制電路中，電源電壓U控=5V，熱敏電阻R2的阻值與溫度的關系如圖乙所示；工作電路中，燈泡L標有“9V 0.3A”的字樣，R4為電子嗡鳴器，它的電流達到某一固定值時就會發聲報警，其阻值R4=10Ω。在R2溫度為20℃的情況下，小明依次進行如下操作：閉合開關S1和S2，燈泡L恰好正常發光，此時R0的電功率為P0；將R1的滑片調到最左端時，繼電器的銜鐵剛好被吸下，使動觸點與下方靜觸點接觸；調節R3的滑片，當R3與R4的電壓之比U3：U4=4:1時，電子嗡鳴器恰好能發聲，此時R0的電功率為，。已知電源電壓、燈絲電阻都不變，線圈電阻忽略不計。求：

（1）燈泡L的額定功率；

（2）當銜鐵剛好被吸下時，控制電路的電流；

（3）將報警溫度設為50℃時，R1接入電路的阻值；

（4）工作電路的電源電壓Ux。

Answer 1

【答案】（1）2.7W（2）0.2A（3）15Ω（4）12V

【解析】

（1）燈泡L的額定功率是：
P額=U額I額=9V×0.3A=2.7W；

（2）當銜鐵剛好被吸下時，變阻器R1接入電路的阻值剛好為0，由圖乙知道，溫度為20℃時R2的阻值是R2=25Ω

控制電路的電流是：

（3）當將報警溫度設為50℃時，由圖乙知，R2的阻值變為=10Ω，此時控制電路的電流仍然為I=0.2A，由知道，R1接入電路的阻值是：
；

（4）當繼電器的銜鐵還沒被吸下時，電路中的電流為I額=0.3A，則有
；

當繼電器的銜鐵被吸下時，設此時電路的電流為I，則有
；

由即知道，I=0.2A，此時

因為U3：U4=4:1，所以U3=8V

因為，所以，
，
即
，

代入數據得：

解得Ux=12V。

答：（1）．燈泡L的額定功率為2.7W；

（2）．當銜鐵剛好被吸下時，控制電路的電流為0.2A；

（3）．將報警溫度設為50℃時，R1 接入電路的阻值為15Ω；

（4）．工作電路的電源電壓Ux 為12V