小明想对小区路灯进行自动化管理,设计电路如下图所示。其中光控开关的工作原理是:闭合开关S1,当光照度降低时,光敏电阻R2的阻值增大,其两端电压也随之变大,当电压达到3 伏时,开关S2就自动连接a c,使路灯L 点亮。反之,当光照度增强到一定值时,开关S2就会自动连接ab使路灯L 熄灭;
(1)路灯L 标有“220V 40W ”字样,则该路灯正常工作时通过的电流是____________安。(结果精确到0.01 )
(2)光敏电阻R2的阻值与光照度之间的关系如上表所示,控制电路的电源电压为4.5 伏,当光照度为15 勒克斯时,光敏电阻R2两端的电压等于3 伏,请计算定值电阻R1的阻值?
(3)控制电路中的电池组在使用一段时间后电压会下降,需定期更换,否则会导致路灯比平常天色更暗些才能点亮。请说明理由:________________________。
(1) 0.18;
(2)10Ω]
(3)因为电池组电压下降会导致光敏电阻两端电压下降,串联电路中R1阻值不变,要使光敏电阻R2两端电压达到3 伏,光敏电阻R 2的阻值必须增大,所以要在光照度更小时才能实现。
(1)由公式P=UI可得,路灯正常工作时通过的电流是I==0.18A;(2)查表可得当光照为15 勒克斯时,光敏电阻的阻值为20Ω,其两端电压还已知,故电路中的电流可求,又电源电压已知,故又可求电阻R1的两端电压,电压和电流都知道了,其电阻也可求出;(3)若电池组的电压降低,而故分到电阻R2上的电压也会降低,欲达到3V条件下启动,则必须使电阻R2的阻值增大,由光照与阻值对照表可知,光照的强度必须降低,即会]导致路灯比平常天色更暗些才能点亮。
(1) 0.18;
(2)解:查表可知,当光照度为15 勒克斯时,光敏电阻R2的阻值为20Ω;
则电路中的电流I1 = I2 = = 0.15A;]
电阻R1的两端电压U1 =" U–" U2 = 4.5V-3V = 1.5V;
则电阻R1的大小R1 == 10Ω]
(3)因为电池组电压下降会导致光敏电阻两端电压下降,串联电路中R1阻值不变,要使光敏电阻R2两端电压达到3 伏,光敏电阻R 2的阻值必须增大,所以要在光照度更小时才能实现。