Question

為了防止酒駕事故的出現，酒精測試儀已被廣泛應用。交警使用的某型號酒精測試儀的工作原理如圖所示。電源電壓恒為8V，傳感器電阻R₂的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，當酒精氣體的濃度為0時，R₂的電阻為60Ω。使用前要通過調零旋鈕（即滑動變阻器R₁的滑片）對酒精測試儀進行調零，此時電壓表的示數為6V。

（1）電壓表的示數為6V時，電流表的示數為多少？

（2）電壓表的示數為6V時，滑動變阻器R₁的阻值為多少？

（3）調零后，R₁的電阻保持不變。某駕駛員對著酒精測試儀吹氣10s，若電流表的示數達到0.2A，表明駕駛員酒駕，此時電壓表的示數為多少？

Answer 1

解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．

（1）當酒精氣體的濃度為0時，R₂的電阻為60Ω，此時電壓表的示數為6V，

∵R₁與R₂串聯,

∴I₁=I₂ =U ₂/ R₂=6V/ 60Ω=0.1A……………………………………………2分

（2）∵R₁與R₂串聯,

∴此時R₁兩端的電壓：U₁=U_總﹣U₂=8V﹣6V=2V………………………1分

∴R₁= U₁/ I₁ = 2V/ 0.1A= 20Ω ……………………………………………2分

（3）調零后，R₁的電阻保持不變，此時變阻器兩端的電壓：

U₁′=I′R₁=0.2A×20Ω=4V………………………………………………2分

∴此時電壓表的示數：U₂′=U_總﹣U₁′=8V﹣4V=4V   ………………1分