Question

圖甲所示為某商廈安裝的光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，其中A為光源，B為由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)勻速運(yùn)行的自動(dòng)扶梯，R₁為光敏電阻。每當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過擋住由A射向R₁的光線時(shí)，R₁的電阻值就增大，計(jì)數(shù)器就計(jì)數(shù)一次。a、b間連接的示波器能反映R₁兩端電壓波形隨時(shí)間變化的情況，其U-t圖象如圖乙所示。已知定值電阻R₂=40 Ω，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻不計(jì)，求：
(1)光敏電阻R₁在兩種情況下的阻值；
(2)1 h內(nèi)R₁消耗的電能。

Answer 1

解：(1)由圖乙可知，0～0.4 s內(nèi)，有光照射電阻R₁，其電壓U₁=2 V，電阻R₂兩端電壓U₂=4V，此時(shí)電路中電流I₁=A=0.1 A
所以電阻R₁=Ω=20 Ω
0.4～0.6 s內(nèi)，無光照射電阻R₁，其電壓U₁'= 4V，電阻R₂兩端電壓U₂'=2 V，此時(shí)電路中電流A=0.05A
所以電阻R₁=Ω=80 Ω
(2)由圖乙可知，0.6s內(nèi)光敏電阻R₁消耗的電能為：E₀=U₁I₁t₁+U₁'I₂t₂=0.12 J
1 h內(nèi)R₁消耗的電能E=nE₀=×0.12 J=720 J