（浙*第12界科學競賽題）某同學利用熱敏電阻為家中的燈暖型浴霸(一種取暖用的電器)設計了一個温度可自動控制的裝...

問題詳情：

（浙*第12界科學競賽題）某同學利用熱敏電阻為家中的燈暖型浴霸(一種取暖用的電器)設計了一個温度可自動控制的裝置，如圖*所示。“控制電路”中熱敏電阻R1的阻值隨温度變化的曲線如圖乙所示，電磁鐵線圈可看作阻值為30Ω的純電阻R0，電源U1電壓恆定，浴霸共安裝有2只標有“220V、550W”的燈泡，當電磁鐵線圈中的電流大於或等於50mA時，繼電器的銜鐵被吸合，浴霸電路斷開；當線圈中的電流小於或等於40mA時，繼電器的銜鐵被釋放，浴霸電路閉合。求：

  (1)工作電路閉合時，通過電路的總電流。

  (2)若浴室內的温度最高不得超過40℃，則控制電路的電源電壓U1最小值為多大?

  (3)若電源U1電壓恆定為12V，則將此裝置安放在浴室內，浴室內温度可控制在什麼範圍?

【回答】

解：（1）電路的總電流：I=P/U=1100W/220V=5A。

（2）   40℃時R1的電阻為170Ω，繼電器電路斷開的電流為I=50mA，控制電路的電源電壓U1最小值為：U1=IR=0.05A×200Ω=10V。

（3）繼電器電路中的電流小於等於I1=40mA時，處於加熱狀態：R=U/I1==300Ω。

    此時R1= R- R0=300Ω-30Ω=270Ω。

查圖得：R1的電阻為270Ω時對應的温度為23℃。

繼電器電路中的電流等於I2=50mA時，工作電路斷開，温度最高：

R’=U/I2==240Ω。此時R1= R’- R0=240Ω-30Ω=210Ω。

查圖得：R1的電阻為210Ω時對應的温度為32℃。

浴室內温度的控制範圍是23℃~32℃。

知識點：電與磁單元測試

題型：計算題