Question

【題目】如圖，甲是電子秤的原理圖（圖中壓力表是用電流表改裝的）。已知電源電壓為24V，電阻R0=60Ω，壓力傳感器Rx的阻值隨所受壓力F變化的圖像如圖乙，壓力傳感器表面能承受的最大壓力為400N，壓桿與壓力傳感器的接觸面積是2×10-4m2（托盤和壓桿的質量可以忽略不計）。求：

甲 乙

（1）該壓力傳感器能承受的最大壓強；

（2）當通過壓力表電流為0.2A時，壓力傳感器承受的壓力是多少？

（3）當壓力為200N時，R0消耗的電功率為多少？

Answer 1

【答案】（1）2×106Pa；(2)400N；(3)0.6W

【解析】（1）根據(jù)題意知道，壓力傳感器能承受的最大壓強是：p=F大/S=400N/2×104m2=2×106 Pa；

（2）因為電源電壓是：U=24V，當通過壓力表電流是：I=0.2A時，所以，電路的總電阻是：R=U/I=24V/0.2A=120Ω，因為R0 與Rx 串聯(lián)，且R0=60Ω，所以，此時Rx=R-R0=60Ω，由圖知道，此時壓力傳感器承受的壓力是：F=400N；

（3）因為R0 與Rx 串聯(lián)，當電壓為200N時，Rx=180Ω，所以，通過R0 的電流是：I0 =I=U/R總=24V/180Ω+60Ω=0.1A；

所以，R0 消耗的電功率是：P0 =U0 I0 =I0 2 R0 =（0.1A）2 ×60Ω=0.6W。