Question

熱敏電阻廣泛應用于控制電路中，其阻值會隨環境溫度的改變而改變．圖甲中，電源電壓U=6V，A是小量程電流表，其允許通過的最大電流為0.02A，滑動變阻器R的銘牌上標有“200Ω  0.3A”字樣，R_t為熱敏電阻，其阻值隨環境溫度變化關系如圖乙所示．
閉合開關S，求：

（1）環境溫度為10℃、電路中電流為0.01A時R_t兩端的電壓．
（2）圖甲電路可以正常工作的最高環境溫度．

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖乙可知隨著溫度的升高，熱敏電阻R_t逐漸減小，當環境溫度為10℃，R_t=500Ω，電路中電流為0.01A，利用歐姆定律的倒出公式U=IR可求出R_t兩端的電壓．
（2）小量程電流表A允許通過的電流最大時，電路中的電阻最小，隨著溫度的升高熱敏電阻R_t逐漸減小，當滑動變阻器達到最大阻值時，熱敏電阻達到最小阻值，此時熱敏電阻正常工作的環境溫度達到最高值．
解答：解：（1）環境溫度為10℃時，由圖乙可知熱敏電阻R_t=500Ω，I=0.01A，由歐姆定律可得：
U₁=IR₁=0.01A×500Ω=5V．
（2）電流表允許通過的最大電流I_大=0.02A，電源電壓U=6V，電路中的最大電阻為：
 ==300Ω，
滑動變阻器的最大阻值R=200Ω，
熱敏電阻的最小阻值R_1小=R_總-R=300Ω-200Ω=100Ω，
熱敏電阻的阻值為100Ω時，由圖乙可知其工作的最高環境溫度50℃．
答：（1）環境溫度為10℃、電路中電流為0.01A時R_t兩端的電壓為5V．．
（2）圖甲電路可以正常工作的最高環境溫度為50℃．
點評：本題是一道關于圖象分析和利用歐姆定律進行計算的綜合題，能否根據圖象分析熱敏電阻的變化趨勢和正確判斷變阻器所處狀態跟正常工作的最高環境溫度之間的關系是本題的解題關鍵所在．