Question

【題目】(6分)圖是一種光控電路，它主要由工作電路和控制電路兩部分組成。工作電路由工作電源U1、發(fā)熱電阻R1和R2等組成；控制電路由光敏電阻R、磁控開(kāi)關(guān)L、定值電阻R0、電源U2等組成。當(dāng)磁控開(kāi)關(guān)L線圈中的電流等于或大于15mA時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)的磁性簧片相互吸合（簧片電阻忽略不計(jì)）；當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時(shí)，簧片斷開(kāi)。已知U1=24V，R1=10Ω，R2=20Ω，光敏電阻R的阻值隨照射在它上面的光強(qiáng)E（表示光照射強(qiáng)弱的物理量，單位是坎德拉，符號(hào)是cd）變化的關(guān)系如圖所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，則：

（1）當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時(shí)，工作電路的總電阻R決= Ω。

（2）當(dāng)L線圈中的電流等于25mA時(shí)，工作電路中通過(guò)R1的電流I1= A.

（3）若控制電路中R0=94Ω、U2=1.5V（線圈阻值忽略不計(jì)），當(dāng)照射到光敏電阻的光強(qiáng)達(dá)到某一個(gè)值時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)L的磁性簧片恰好吸合，此時(shí)光照強(qiáng)度E= cd 。若10s后開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，且斷開(kāi)時(shí)間也為10s，則前后兩段時(shí)間電阻R1所產(chǎn)生的熱量變化了 J。

Answer 1

【答案】（1）30 （2）2.4A (3)3， 512

【解析】試題分析：（1）“當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時(shí)，簧片斷開(kāi)”，此時(shí)工作電路中R1和R2串聯(lián)，串聯(lián)電路中的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。R總=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω。

（2）“當(dāng)磁控開(kāi)關(guān)L線圈中的電流等于或大于15mA時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)的磁性簧片相互吸合（簧片電阻忽略不計(jì)）”，已知通過(guò)L線圈的電流等于25mA，所以磁控開(kāi)關(guān)是閉合的，此時(shí)工作電路中的R2被短路，只有R1工作。已知電源電壓和R1的電阻可求出此時(shí)電路中的電流：

（3）“當(dāng)照射到光敏電阻的光強(qiáng)達(dá)到某一個(gè)值時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)L的磁性簧片恰好吸合”說(shuō)明控制電路中的電流恰好等于15mA，要求光照強(qiáng)度，要先求出光敏電阻的阻值，再根據(jù)圖23-2找出對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度。

由圖23-2可知，當(dāng)R=6Ω時(shí)，光照強(qiáng)度是3cd。

分析題意可知：前10s，工作電路中只有R1工作，此時(shí)R110s產(chǎn)生的熱量：

后10s，工作電路中R1與R2串聯(lián)，此時(shí)R110s產(chǎn)生的熱量：

前后兩次熱量的變化量：ΔQ=Q1-Q2="576J-64" J=512J