問題詳情:
(2013全國初中應用物理知識競賽預賽題)如圖21所示為某興趣小組為學校辦公樓空調設計的自動控制裝置,R是熱敏電阻,其阻值隨温度變化關係如下表所示。已知繼電器的線圈電阻Ro=15Ω,左邊電源電壓為6V恆定不變。當繼電器線圈中的電流大於或等於l5mA時,繼電器的銜鐵被吸合,右邊的空調電路正常工作。
(1)請簡要説明該自動控制裝置的工作原理。
(2)計算説明該空調的啟動温度是多少?
(3)為了節省電能,將空調啟動温度設定為25℃,控制電路中需要再串聯一個多大的電阻? (4)改變控制電路的電阻可以給空詞設定不同的啟動温度,除此之外,請你再提出一種方便可行的調節方案。
【回答】
解:(1)隨着室內温度的升高,熱敏電阻的阻值減小,控制電路中電流增大,電磁鐵的磁*增強,當電流達到15mA時,銜鐵被吸台,右側空調電路接通,空調開始工作。當温度下降時,控制電路電阻增大,電流減小,電磁鐵的磁*減弱,減小到一定值,*簧將銜鐵抬起,使空調電路斷開,這樣就實現了自動控制。 (2分)
(2)由歐姆定律得。電路啟動時的總電阻R總= U/I==400Ω
此時熱敏電阻的阻值:R熱=R總-R0=400Ω-15Ω=385Ω,
對照表格數據可知,此時的啟動温度是20℃。 (4分)
(3)因為電路啟動時的總電阻為400Ω,由表中數據可知,空調啟動温度設定為25℃時,熱敏電阻的阻值為R’= 355Ω.設需串聯的電阻為R串,
由歐姆定律可得: I=,
則R串= R總- R’–R0= 400Ω–355Ω–15Ω=30Ω (4分)
(4)因為本裝置啟動的電流是一定的,因此,既可通過改變電阻來改變電流,也可以通過將左邊電源改為可調壓電源來實現對其控制。 (2分)
知識點:未分類
題型:簡答題