Question

12．下圖是某學校辦公樓空調的自動控制裝置．R是熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化關系如下表所示．已知繼電器的線圈電阻R_o忽略不計，左邊電源電壓6V恒定不變．電流表0-30mA量程接入電路，當電磁繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊空調電路正常工作．

溫度t/℃	0	5	10	15	20	25	30	35	40
電阻R/歐	600	550	500	450	420	400	360	330	300

（1）通過表格數(shù)據(jù)分析該空調的自動控制裝置在環(huán)境溫度達到25℃，空調才開始工作制冷．
（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(lián)一個多大的電阻？（請寫出計算過程）
（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）調節(jié)電源電壓．

Answer 1

分析 （1）空調啟動的溫度是12mA，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出熱敏電阻的阻值，由表格可知空調的啟動溫度；
（2）由表格得出啟動溫度為30℃時熱敏電阻的阻值，利用電阻的串聯(lián)求出更換后R₀的阻值；
（3）為了給空調設定不同的啟動溫度，就是改變電磁鐵磁性的強弱，采取改變電壓、改變彈簧的倔強系數(shù)、改變線圈的匝數(shù)、電路中串聯(lián)一個滑動變阻器等等．

解答 解：（1）空調啟動時的電流：
I=12mA=1.2×10^-2A，
根據(jù)歐姆定律可得，電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{1.2×1{0}^{-2}A}$=500Ω，
因為串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以熱敏電阻的阻值：
R=R_總-R₀=500Ω-50Ω=450Ω，
由表格數(shù)據(jù)可知：空調啟動時的溫度為25℃；
（2）當溫度為30℃時，R=360Ω
R_總=U/I=6V/0.015A=400Ω
所以串聯(lián)電阻R′=R_總-R=400Ω-360Ω=40Ω；
（3）為了給空調設定不同的啟動溫度，就是改變電磁鐵磁性的強弱，采取改變電壓、改變彈簧的倔強系數(shù)、改變線圈的匝數(shù)、電路中串聯(lián)一個滑動變阻器等等．
故答案為：（1）25；（2）40Ω；（3）調節(jié)電源電壓．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的計算，關鍵是根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)得出相關信息，難點是知道電磁繼電器的構造、原理．