问题
计算题
有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为热敏电阻.如图甲所示是某热敏电阻R的阻值随温度变化的图象,小马同学用该热敏电阻R和电压表设计了一只测量范围为0~100℃的水温表,如图乙所示是这个水温表的原理图,图中的电压表的量程为0~3V;定值电阻R0的阻值为100℃,要求当水温达到100℃时,电压表的示数达到最大值.请完成下列小题。
(1)根据图象回答该热敏电阻在100℃时的电阻值为多大?
(2)电源电压为多大?
(3)当水温达到100℃时,电源消耗的总功率是多少?
(4)通过计算说明改画的水温表刻度盘上的0℃应该与电压表刻度盘的什么位置对应?
答案
解:(1)由图可知,当温度100℃时电阻为100Ω;
(2)水温100℃时,电压表的示数为3V,
电路中的电流:I===0.03A,
电源的电压:U=I(R+R0)=0.03A×(100Ω+100Ω)=6V;
(3)消耗的总功率:P=UI=6V×0.03A=0.18W;
(4)水温在0℃时,由图象可知R′=400Ω,
电路中的电流:I′===0.012A,
电压表的示数:U0′=I′R0=0.012A×100Ω=1.2V