Question

某同學在研究性學習活動中，通過查閱資料、查到了一種由半導體材料做成的熱敏電阻的阻值隨溫度變化的曲線，如圖1所示，并設計了如圖2所示的電熱敏電阻R（符合如圖）和電磁繼電器組成的溫度自動控制裝置．已知繼電器的線型電阻R₀為50Ω，左邊電源電壓為6V，當繼電器線圈中的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊發熱電路則斷開．問此溫度自動控制裝置安放在溫箱中能將溫度控制在多少℃？（要求寫出計算過程）

Answer 1

解：當I=20mA=0.02A時，繼電器銜鐵被線圈吸合，發熱電路斷開，
根據歐姆定律可得，電路中的電阻：
R===300Ω，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴此時熱敏電阻：
R_熱=R-R₀=300Ω-50Ω=250Ω，對應圖象找出溫度數值為50℃，
故能將溫度控制在50℃．
答：此溫度自動控制裝置安放在溫箱中能將溫度控制在50℃．
分析：當溫度上升時，電阻R的阻值減小，電路中的電流增大，電磁鐵的磁性增強，將銜鐵吸下，電熱絲電路斷開，停止加熱．過一段時間后，溫度下降，電阻R的阻值增大，電路中的電流減小，電磁鐵的磁性減弱，銜鐵被彈簧拉起，電熱絲電路接通，電熱絲又開始工作加熱，溫度上升．當電流等于20mA時，求出總電阻，然后計算得到R，對應圖象找出溫度數值．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是從題干中獲取有用的信息和明白電磁繼電器的原理．