图甲和图乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图.电源电压均为20V且保持不变,定值电阻R0的阻值为30Ω.则:
(1)图甲中电流表的示数为0.3A时,热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少?
(2)图乙中电压表的量程为0-15V,热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图丙所示,试求此电路能测量的最高温度.
已知:U=20V,R0=30Ω
求:U1,P1
(1)由题可知,电路中的电流:I=0.3A
定值电阻R0两端的电压为:U0=IR0=0.3A×30Ω=9V;
由于串联电路两端的电压等于各部分电压之和,所以热敏电阻两端的电压:U1=U-U0=20V-9V=11V;
热敏电阻消耗的功率为:P1=IU1=0.3A×11V=3.3W.
(2)从图象中可以看出,热敏电阻的阻值越小,其测量温度越高,所以当电压表示数为15V,热敏电阻的阻值最小,测量的温度最高;则此时热敏电阻的阻值为
I2=
=U2 R0
=0.5A,15V 30Ω
R热=
=U热 I2
=10Ω;20V-15V 0.5A
由丙可知此时的温度为92℃.
答:(1)电阻两端的电压为11V,消耗的功率是3.3W.
(2)此电路能测量的最高温度为92℃.