Question

【題目】同學們在研究性學習活動中，查閱到一種熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律如下表，并將該型號的熱敏電阻應用于如圖所示由“控制電路”和“工作電路”組成的恒溫箱電路中�！翱刂齐娐贰庇蔁崦綦娮鑂1、電磁鐵（線圈阻值R0=30 Ω）、電源U1、開關等組成，當線圈中的電流大于或等于15 mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊工作電路則斷開；“工作電路”由工作電源U2（U2=9 V）、發(fā)熱電阻R2（R2=5 Ω）、導線等組成。問：

（1）工作電路工作時的電流為多大？電阻R2的發(fā)熱功率為多大？

（2）若發(fā)熱電阻R2需提供8 100 J的熱量，且熱量損失10%，則工作電路要工作多長時間？（保留整數）

（3）若恒溫箱的溫度最高不得超過60 ℃，則控制電路的電源電壓U1最小值為多大？

Answer 1

【答案】 1.8 A 16.2 W 556 s 3.6 V

【解析】（1）由歐姆定律知道，工作電路工作時的電流是：I2 =U2/R2=9V/5Ω=1.8A；

所以電阻R2 的發(fā)熱功率是：P2 =U2 I2 =9V×1.8A=16.2W；

（2）由于發(fā)熱電阻R2 需提供8100J的熱量，且熱量損失10%，所以，Q=（1-10%）W2 =90%P2 t，故t=Q/90%P2=8100J/90%×16.2W≈556s；

（3）由表格數據知道，當R1溫度為60℃時，其阻值R1 =210Ω；

因為R1 和R0 串聯(lián)，所以R總 =R1 +R0 =210Ω+30Ω=240Ω；

即控制電路的最小電壓是：U1 =I1 R總=0.015A×240Ω=3.6V。