Question

圖是由“控制電路”和“工作電路”兩部分組成的光控電路�！翱刂齐娐贰庇晒饷綦娮鑂、磁控開(kāi)關(guān)L、定值電阻R₀、電源U₁等組成，當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)的磁性彈片相護(hù)吸合。“工作電路”由工作電源（=20V）、發(fā)熱電阻（=5）和(=15)組成。問(wèn)：

（1）圖是光敏電阻R的阻值隨照射在光敏電阻上的光強(qiáng)E（表示光照射的強(qiáng)弱的物理量，單位cd）之間的變化關(guān)系圖。如果照射在光敏電阻R上的光強(qiáng)____，則光敏電阻R的阻值增大，磁控開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的磁性將____（均選填“變強(qiáng)”、“變?nèi)酢�、“不變”）�?br />
（2）當(dāng)“控制電路”中的電流小于20mA時(shí)，求“工作電路”中的R₁兩端的電壓是和消耗的功率各是多少？
（3）當(dāng)“控制電路”中的電流等于30mA時(shí)，求“工作電路”中R₁兩端的電壓？
（4）如果“控制電路”中的線圈阻值=1、=140、=3V，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算分析，照射在光敏電阻上的光強(qiáng)在什么范圍內(nèi)時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)的磁性彈片相護(hù)吸合？

Answer 1

（1）變?nèi)�，變�(nèi)酰?分）（2）5，5（2分）（3）20（1分）（4）由題意可知，要使遙控開(kāi)關(guān)的磁性彈片相護(hù)吸合，則控制電路的電流要大于或等于20mA。（1分）由歐姆定律，R總=U/I=3V/0.02A=150可知控制電路的總電阻要小于或等于150。（1分）此時(shí)光敏電阻R=R總-R0-RL=150-140-1=9（1分）右圖可知，對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為2cd。因此，當(dāng)光照強(qiáng)度大于或等于2cd時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)的磁性然片相護(hù)吸合。（1分）

（1）由圖可知：光照強(qiáng)越強(qiáng)時(shí)，光敏電阻R的阻值變?nèi)酰?br />故照射在光敏電阻R上的光強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，則光敏電阻R的阻值增大，電路中的總電阻變大；
根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變�。�
則磁控開(kāi)關(guān)產(chǎn)生磁性將變?nèi)酰?br />故答案為：變?nèi)�；變�(nèi)酰?nbsp;   
（2）當(dāng)“控制電路”中的電流小于20mA時(shí)，控制電路L斷開(kāi)，則工作電路由R₁和R₂串聯(lián)組成；
電路中的電流：
I= U/R₁+R₂ =20V/20Ω=1A；
R₁兩端的電壓：
U₁=IR₁=1A×5Ω=5V；
R₁消耗的電功率為：
P₁=I²R₁=（1A）²×5Ω=5W．
答：R₁兩端的電壓是5V，消耗的功率為5W．
（3）當(dāng)“控制電路”中的電流等于30mA時(shí)，控制電路L閉合，則工作電路R₂短路，工作電路只有R₁；
故R₁兩端電壓等于電壓電壓，即U₁=U_總=20V．
答：R₁兩端的電壓為20V．
（4）由題意可知，要使遙控開(kāi)關(guān)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(shí)光敏電阻R=R_總-R₀-R_L=150Ω-140Ω-1Ω=9Ω，
由圖可知，對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為2cd．
因此，當(dāng)光照強(qiáng)度大于或等于2cd時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)的磁性然片相互吸合．