Question

（2010?湖南模擬）現代化養雞場使用孵化室來孵化小雞，為使孵化室保持適當的溫度，可采用觸發開關控制加熱系統，如圖所示．觸發開關可采用熱敏電阻來控制其1、2兩端所加電壓，當1、2兩端所加電壓上升至8.0V時，觸發開關自動啟動加熱系統，當1、2兩端所加電壓下降至7.0V時，觸發開關自動切斷加熱系統．請利用下列器材設計一個孵化室內的控制電路，給1、2兩端提供電壓（不考慮觸發開關對所設計電路的影響）．提供的器材如下：
A．熱敏電阻R_t，其阻值隨溫度的升高而減小，其不同溫度下的阻值如下表：

溫度（℃）	30.0	32.0	34.0	36.0	38.0	40.0	42.0	44.0	46.0	48.0
電阻（kΩ）	54.2	39.8	30.6	24.7	20.0	17.1	15.0	13.2	11.6	10.5

B．恒壓電源E；
C．定值電阻R₀；
D．開關S及導線若干．
（1）在圖中的虛線框內完成控制電路原理圖，并在圖中標上熱敏電阻和定值電阻的符號．
（2）孵化小雞時孵化室的溫度應保持在38℃至42℃的范圍，若要達到這一設計要求，電源輸出電壓應為U=

14

V，定值電阻應為R₀=

15

kΩ．（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

分析：（1）熱敏電阻的電阻值隨著溫度的降低而升高，溫度降低到一定值時需要觸發開關自動啟動加熱系統，溫度升高到一定值時要觸發開關自動切斷加熱系統，可以利用電阻的串聯實現；
（2）要保證38℃時熱敏電阻的電壓為8V，42℃時熱敏電阻的電壓為7V，根據閉合電路歐姆定律列式求解即可．

解答：解：（1）熱敏電阻的電阻值隨著溫度的降低而升高；
考慮實際情況，溫度降低到一定值時需要觸發開關自動啟動加熱系統，溫度升高到一定值時要觸發開關自動切斷加熱系統；
觸發開關可采用熱敏電阻來控制其1、2兩端所加電壓，當1、2兩端所加電壓上升至8.0V時，觸發開關自動啟動加熱系統，當1、2兩端所加電壓下降至7.0V時，觸發開關自動切斷加熱系統；
故設計電路如圖所示：

（2）要保證38℃時熱敏電阻的電壓為8V，42℃時熱敏電阻的電壓為7V，38℃時熱敏電阻的電阻值為20kΩ，42℃時熱敏電阻的電阻值為15kΩ，根據閉合電路歐姆定律，有：
E=

U1

R1

R₀+U₁=

8

20×103

R0+8
E=

U2

R1′

R₀+U₂

7

15×103

R0+7
聯立解得：E=14V，R₀=15×10³=15kΩ
故答案為：（1）如圖所示；（2）14，15．

點評：本題關鍵是明確實驗原理，然后根據閉合電路歐姆定律列式后聯立求解．