Question

圖1是由“控制電路”和“工作電路”兩部分組成的光控電路。“控制電路”由光敏電阻R、磁控開關L、定值電阻R₀、電源U₁等組成，當線圈中的電流大于或等于20mA時，磁控開關的磁性彈片相互吸合。“工作電路”由工作電源U₂（U₂ = 20V）、發熱電阻R₁（R₁= 5Ω）和R₂（R₂ =15Ω）組成。問：
（1）當“控制電路”中的電流小于20mA時，“工作電路”中的R₁兩端的電壓是             V，它消耗的功率是             W。
（2）當“控制電路”中的電流等于30mA時，“工作電路”中R₁兩端的電壓是                V。
（3）已知光敏電阻R的阻值隨照射在光敏電阻上的光強E（表示光照射的強弱的物理量，單位cd）之間的變化關系如圖2所示。如果照射在光敏電阻R上的光強                 ，則光敏電阻R的阻值增大，磁控開關產生磁性將                （均選填“變強”、“變弱”或“不變”）。
（4）如果“控制電路”中的線圈阻值R_L= 1Ω、R₀= 140Ω、U₁=3V，那么照射在光敏電阻上的光強在什么范圍內時，磁控開關的磁性彈片相互吸合？

                                                   圖1                                                                                             圖2

Answer 1

（1）5 、5 
（2） 20 
（3）變弱、變弱 
（4）由題意可知，要使磁控開關的磁性彈片相互吸合，則控制電路的電流要大于或等于20mA。由歐姆定律，R_總=U/I=3V/0.02A=150Ω 可知控制電路的總電阻要小于或等于150Ω。 此時光敏電阻R= R_總－R₀－R_L=150Ω－140Ω－1Ω=9Ω ，由圖可知，對應的光照強度為2cd。因此，當光照強度大于或等于2cd時，磁控開關的磁性彈片相互吸合。