Question

【題目】圖甲是周小平同學為學校辦公樓空調設計的自動控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如下表格所示.已知繼電器的線圈電阻R0為10 Ω，左邊電源電壓為6 V恒定不變.電流表0—30 mA量程接入電路，圖乙是電流表表盤.當繼電器線圈中的電流大于或等于15 mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊空調電路正常工作.

甲 乙

(1)該同學將電流表改成了溫度表，通過計算并標出表盤上25℃的位置；

(2)為了節(jié)省電能，使溫度達到30℃時空調才能啟動制冷，電路中要串聯多大的電阻?

(3)為了給空調設定不同的啟動溫度，請你提出一種可行的、調節(jié)方便的措施.(改變電阻除外)

Answer 1

【答案】(1) (2)30 Ω；(3)將電壓為6 V恒定不變的電源更換為電壓可調的電源

【解析】試題分析：電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的；只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合；當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合；這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的．

解析：(1)由題意可知，當溫度為25 ℃時，熱敏電阻R電阻值R1="390" Ω，通過繼電器線圈中的電流="0.015" A="15" mA，電流表盤上25 ℃的位置在15 mA處。

(2)若30 ℃空調啟動，熱敏電阻R電阻值R2="360" Ω,此時繼電器中電流I2應恰為15 mA,有，有,

需要串聯的電阻R′=R總-R0-R2="400" Ω-10 Ω-360 Ω="30" Ω。

(3)空調在不同的溫度下啟動，控制電路均需要達到15 mA的電流。由于控制電路中熱敏電阻的阻值隨溫度變化，要保持電流不變，有兩種方案：一是電路中串聯變阻箱，二是將改變電源電壓，更換為電壓可調的電源。據題意，應采用第二種方案。

答案：(1)如下圖所示

(2)30Ω

(3)將電壓為6 V恒定不變的電源更換為電壓可調的電源