Question

熱敏電阻是一種用半導體材料制成的電阻，它的阻值隨溫度的變化會發生明顯改變，圖12甲所示是某熱敏電阻的R-t圖像。圖12乙所示為一個用該熱敏電阻R和繼電器組成的簡單恒溫箱溫控電路。繼電器線圈的電阻R₀為150Ω，電源E₁兩端的電壓為6V且保持恒定。AB之間接加熱電阻絲作為加熱器，加熱器的工作電壓為220V。繼電器銜鐵未吸合時，加熱電阻絲工作，恒溫箱的溫度將升高。繼電器銜鐵被吸合后，加熱器停止工作。通過調節可變電阻R' 的大小，可以設置恒溫箱的溫度。當R' =100Ω時，剛好可以實現100℃的恒溫控制。如果要使恒溫箱能夠設置50℃至150℃之間的溫度，那么可變電阻R' 的阻值調節范圍應該在______Ω之間。

 

 

Answer 1

【答案】

60-120

【解析】

試題分析：根據題意可知，當達到設定溫度時，控制電路中繼電器銜鐵要吸合時，切斷加熱電路，故無論設定溫度的高低，都應調節變阻器使電路中的電流不變，即電路中的總電阻不變，根據圖象讀出50℃、100℃、150℃時控制電路的總電阻，再根據電阻的串聯分別求出變阻器接入電路中的電阻，進一步根據該熱敏電阻R隨溫度的特點得出答案。根據題意可知，當達到設定溫度時，控制電路中繼電器銜鐵要吸合時，切斷加熱電路，∵銜鐵吸合工作時電流即線圈中的電流一定，且電源的電壓不變，∴根據歐姆定律可知，無論設定溫度的高低，電路中的總電阻不變，由圖甲可知，100℃的恒溫控制時R=50Ω，∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，∴電路中的總電阻R_總=R₀+R+R′=150Ω+50Ω+100Ω=300Ω；當恒溫箱設置50℃時，由圖甲可知R=90Ω，變阻器接入電路中的電阻R′=R_總-R₀-R=300Ω-150Ω-90Ω=60Ω，當恒溫箱設置150℃時，由圖甲可知R=30Ω，變阻器接入電路中的電阻R′=R_總-R₀-R=300Ω-150Ω-30Ω=120Ω，∵圖甲中，該熱敏電阻R隨溫度的升高而減小，∴要使恒溫箱能夠設置50℃至150℃之間的溫度，可變電阻R'的阻值調節范圍應該在60～120Ω。

考點：電學綜合