Question

光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化，作為簡化模型，可以近似認為，照射光較強（如白天）時電阻幾乎為0；照射光較弱（如黑天）時電阻接近于無窮大．利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關，可以實現(xiàn)路燈自動在白天關閉，黑天打開．電磁開關的內(nèi)部結構如圖所示．1、2兩接線柱之間是勵磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點連接．當勵磁線圈中電流大于50mA時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點分離，3、4斷開；電流小于50mA時，3、4接通．勵磁線圈中允許通過的最大電流為100mA．
（1）利用下表中的器材設計一個自動控制路燈的電路，在虛線框內(nèi)畫出電路圖．

序號	器材描述
1	光敏電阻R1，符號
2	燈泡L：額定電壓36V，額定功率40W
3	電磁開關：符號
4	蓄電池E：電動勢36V，內(nèi)阻不計；
5	保護電阻R2
6	開關S、導線若干

（2）如果勵磁線圈的電阻為200Ω，勵磁線圈允許加的最大電壓為______V，保護電阻R₂的阻值范圍為______Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)光敏電阻的阻值與照射光的強弱的關系，將光敏電阻與保護電阻R₂與電磁開關1、2間、電源串聯(lián)，起控制作用；將燈泡L與電源、電磁開關3、4間串聯(lián)．
（2）已知勵磁線圈中允許通過的最大電流為100mA和電阻為200Ω，由歐姆定律求出最大電壓；已知勵磁線圈中電流大于50mA時電磁鐵吸合鐵片，最大電流為100mA，則勵磁線圈電流范圍為50mA-100mA，根據(jù)歐姆定律求解保護電阻R₂的阻值范圍．
解答：解：（1）電路原理如圖所示．

（2）已知勵磁線圈中允許通過的最大電流為I_m=100mA，電阻為R=200Ω，由歐姆定律得：最大電壓為Um=I_mR=20V．
由題得知，勵磁線圈電流范圍為50mA-100mA，根據(jù)歐姆定律得
保護電阻R₂的最大值為R_max=-R₂=-200=520Ω，最小值為R_min=-R₂=-200=160Ω
故保護電阻R₂的阻值范圍為160～520Ω．
故答案為：
（1）電路原理如圖所示．

（2）20，160～520
點評：本題是實際問題，關鍵要理解光敏電阻的特性和電磁鐵的作用．