Question

光敏電阻在各種自動化裝置中有很多應用，小柯用它設計了一種“智能家居照明燈”電路，如圖1所示．（電磁繼電器線圈的電阻不計）

（1）小柯的設計要求是：“智能家具照明燈”在天暗時自動點亮，天亮時自動熄滅，那么他選擇的光敏電阻阻值大小應隨光照強度的增加而______．
（2）保持光照強度不變，閉合開關S后，滑片P由a端詳b端移動過程中，電流表示數I與電壓表示數U的關系如圖乙所示，計算滑動變阻器的最大阻值是多少歐？（電源電壓U₀不變）

Answer 1

解：（1）天暗時自動電燈亮說明此時照明電路閉合即銜鐵斷開，由圖可知此時電磁鐵的磁性減弱即電路中的電流變小，
∵I=，
∴電路中的電阻變大，即此時光敏電阻的阻值變大；
反之，天亮時光敏電阻的阻值變小，所以他選擇的光敏電阻阻值大小應隨光照強度的增加而減小．
（2）當滑片位于b端時，電路為光敏電阻的簡單電路，電壓表測電源的電壓，由圖可知電源的電壓U=12V；
當滑片位于a端時滑動變阻器與光敏電阻串聯，電壓表測光敏電阻兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
由表可知，I=0.1A，U_熱敏=2V，
則電路中的總電阻：
R_總===120Ω，
光敏電阻的阻值：
R_光敏===20Ω，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動變阻器的最大阻值：
R_ab=R_總-R_光敏=120Ω-20Ω=100Ω．
答：（1）減小；
（2）滑動變阻器的最大阻值是100歐．
分析：（1）天暗時自動點亮說明此時照明電路閉合，由圖可知此時電磁鐵磁性的變化，進一步判斷控制電路電流的變化，根據歐姆定律判斷電路中電阻的變化，即可判斷光敏電阻阻值的變化．
（2）當滑片位于b端時，電路為光敏電阻的簡單電路，電壓表測電源的電壓，由表可知電源的電壓；當滑片位于a端時滑動變阻器與光敏電阻串聯，電壓表測光敏電阻兩端的電壓，電流表測電路中的電流，由圖象讀出此時兩表的示數，根據歐姆定律求出電路中的總電阻和光敏電阻的阻值，根據電阻的串聯求出滑動變阻器的最大阻值．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電磁鐵磁性與電流的關系等知識，涉及的知識點較多，關鍵是會分析電路圖結合所學知識進行解決實際問題．