Question

小強知道在十字路口都裝有紅綠燈，提醒駕駛員不要違規行駛，否則會被自動記錄器記下違規事件，于是愛動腦筋的小強設計了一種闖紅燈違規證據模擬記錄器，如圖甲所示，拍攝照片記錄機動車輛闖紅燈時的情景．他設計的原理如下：當光控開關接收到某種顏色光時，開關自動閉合，且當壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化（變化規律如圖乙所示）引起電流變化到一定值時，繼電器的銜鐵就被吸下；光控開關未受到該種光照射自動斷開，銜鐵沒有被吸引，工作電路中的指示燈發光．已知控制電路電壓為6V，繼電器線圈電阻R=10Ω，當控制電路中電流大于0.06A時，銜鐵被吸引．（g取10N/kg）

（1）要記錄違規闖紅燈的情景，光控開關應在接收到______光（填“紅”、“綠”或“黃”）時，自動閉合．
（2）當車的質量大于多少kg時，闖紅燈違規時就會被自動記下違規記錄．
（3）繼電器線圈電阻R在0.1s內由于發熱所產生的熱量為多少？？

Answer 1

【答案】分析：（1）要記錄違規闖紅燈的情景，此時照相機需要工作，據此判斷光控開關接收到何種顏色的光；
（2）先根據歐姆定律求出控制電路的總電阻，再根據電阻的串聯求出壓敏電阻的阻值，根據圖象查出此時的壓力，壓力和自身的重力相等，根據G=mg求出超載車的質量；
（3）根據Q=W=I²Rt求出繼電器線圈電阻R在0.1s內由于發熱所產生的熱量．
解答：解：
（1）因為電控照相機要自動記錄違規闖紅燈的情景，所以光控開關應在接收到紅光時，自動閉合．
故答案為：紅．
（2）控制電路的總電阻：
R_總===100Ω，
壓敏電阻的阻值為：
R=R_總-R=100Ω-10Ω=90Ω
查圖可知，當R=90Ω時，壓敏電阻所受的壓力F=12500N，
車的質量：
m====1250kg；
答：當車的質量大于1250kg時，闖紅燈違規時就會被自動記下違規記錄．
（3）繼電器線圈電阻0.1s內由于發熱所產生的熱量：
Q=W=I²Rt=（0.06A）²×10Ω×0.1s=0.0036J．
答：繼電器線圈電阻R在0.1s內由于發熱所產生的熱量為0.0036J．
點評：本題考查了有關電磁繼電器的相關知識，首先要搞清電磁繼電器的工作原理，并搞清工作電路和控制電路；同時還考查了歐姆定律的應用，正確運用原理分析是此題的關鍵．