问题 计算题

亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路.其电路原理图如图(a)所示.其中,电源两端电压 U=4V(恒定不变).是电压表.量程为 0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示.闭合开关S后.求:

①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?

②当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?

③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?

答案

①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是200Ω;②当环境温度为40℃时,电压表的示数是2.4V;③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是80℃.

题目分析:(1)根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω;

(2)当环境温度为40℃时,R1=200Ω,R0=300Ω,根据,串联电路总电阻等于个电阻之和可知:

R=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω,则I==0.008A,

由欧姆定律得:R0两端的电压U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V;

(3)由题意可知电压表示数最大值为3V,且此时电路能够测量的温度最高;

即此时电路中的电流为:I′==0.01A,

由串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,得

U1′=U﹣U′=4V﹣3V=1V,

由欧姆定律得:此时热敏电阻的阻值R1′==100Ω,

根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃,即最高温度为80℃.

选择题
单项选择题