Question

【題目】如圖所示，是一個照明系統(tǒng)模擬控制電路.已知電源電壓U=4.5V，定值電阻R1=5Ω。滑動變阻器R2上標有“25Ω 1A”，R3為光敏電阻，其阻值隨光照度的變化遵循某一規(guī)律，部分數(shù)據(jù)如下表所示（相同條件下，光越強，光照度越大，光照度單位為勒克斯，符號為lx，白天光照度大于31x），當R1兩端電壓低至0.5V時，控制開關自動啟動照明系統(tǒng)（不考慮控制開關對虛線框內(nèi)電路的影響）。利用該裝置可以實現(xiàn)當光照度低至某一設定值E0時，照明系統(tǒng)內(nèi)照明燈自動工作。

光照度E/1x	0.5	1	1.5	2	2.5	3
光敏電阻R3阻值/Ω	60	30	20	15	12	10

（1）閉合開關S，將滑片P移至b端，求E0為多少?

（2）要使E0=1.5lx，則R2接入電路的電阻應調(diào)為多大?若環(huán)境的光照度降至1.5lx時能保持3min不變，求這段時間內(nèi)R2消耗的電能?

（3）本系統(tǒng)可調(diào)E0的最小值是?

Answer 1

【答案】(1)；(2)；；(3)

【解析】

(1)由題意可知，當R1兩端電壓低至0.5V時，這時電路中的電流大小是

電路中的總電阻是

由于滑片P移至b端，則，那么

從表中數(shù)據(jù)可知，這時光照度是；

(2)要使E0=1.5lx，這時，，則

即R2接入電路的電阻應調(diào)為；

由題意可知，若環(huán)境的光照度降至1.5lx時能保持3min不變，求這段時間內(nèi)R2的電阻大小是，這段時間內(nèi)R2消耗的電能是

；

(3)由上述可知，啟動照明系統(tǒng)時，控制電路的總電阻是，且光照度與光敏電阻阻值的乘積不變，當滑動變阻器接入電路的電阻是零時，光敏電阻R3的阻值最大，這時光照度的值最小，光敏電阻的最大阻值是

因為，所以

。

答：(1)閉合開關S，將滑片P移至b端，E0為；

(2)要使E0=1.5lx，則R2接入電路的電阻應調(diào)為；若環(huán)境的光照度降至1.5lx時能保持3min不變，這段時間內(nèi)R2消耗的電能是；

(3)本系統(tǒng)可調(diào)E0的最小值是。