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  • 如圖1所示電路是在環(huán)境溫度為10℃左右的條件下工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖. 箱內(nèi)電阻Rl=5kΩ,R2為熱敏電阻,其阻值隨溫度變化的圖線如圖2所示,電源電壓為12V.當(dāng)電壓鑒別器的兩接入

    如圖1所示電路是在環(huán)境溫度為10℃左右的條件下工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖. 箱內(nèi)電阻Rl=5kΩ,R2為熱敏電阻,其阻值隨溫度變化的圖線如圖2所示,電源電壓為12V.當(dāng)電壓鑒別器的兩接入點(diǎn)a,b間的電壓Uab小于2V時(shí),鑒別器將使開關(guān)S接通,使恒溫箱內(nèi)的電熱絲通電而發(fā)熱,從而使箱內(nèi)溫度升高;當(dāng)Uab大于4V時(shí),鑒別器將使S斷開,停止加熱.

    (1)從圖2中讀出環(huán)境溫度為15℃時(shí)的熱敏電阻R2為______kΩ.
    (2)通過計(jì)算判定該恒溫箱內(nèi)的溫度將保持在怎樣的范圍?
    (3)若想使此恒溫箱內(nèi)的溫度變化范圍在第(2)問的基礎(chǔ)上降低一些,在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下,可采取怎樣的措施?
    其他人氣:907 ℃時(shí)間:2019-12-09 18:11:00
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)由圖2可得,當(dāng)溫度為15℃其對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為25KΩ,故答案應(yīng)為25.
    (2)當(dāng)R1兩端電壓為2V時(shí),電路中電流為;I=
    U1
    R1
    2V
    5000Ω
    =0.0004A

    R2兩端的電壓U2=U-U1=12V-2V=10V,
    則熱敏電阻的阻值R2=
    U2
    I
    10V
    0.0004A
    =25KΩ

    由圖2可得,此時(shí)溫度為15℃;
    當(dāng)R1兩端的電壓為4V時(shí),R2兩端的電壓U2'=U-U1'=12V-4V=8V;
    同理可得此時(shí)熱敏電阻的阻值 R2'=
    U2
    U1
    R1
    8V
    4V
    5000Ω
    =10KΩ

    由圖2可得此時(shí)溫度為50℃
    故溫度的變化范圍為15℃到50℃;
    (3)由分析知:從圖上可以看出,若恒溫箱的溫度變化降低一些,則需增大R2的阻值,此時(shí)R2分得的電壓增多;
    若保持R1兩端的電壓變化范圍不變,可以考慮兩種方法:
    ①在電源電壓不變時(shí),R2兩端的電壓增大,則R1兩端的電壓必然減小,若要保持R1兩端電壓的變化范圍不變,根據(jù)串聯(lián)分壓的原理,通過增大R1的電阻,來(lái)獲得更多的電壓;
    ②R1兩端的電壓不變,而R2兩端的電壓增大,可通過增大電源電壓來(lái)承擔(dān)R2兩端多出的電壓值;
    答:(1)25;(2)溫度變化范圍為15℃~50℃;(3)增大R1的阻值或增大電源電壓.
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