问题 计算题

图1是由“控制电路”和“工作电路”两部分组成的光控电路。“控制电路”由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R0、电源U1等组成,当线圈中的电流大于或等于20mA时,磁控开关的磁性弹片相互吸合。“工作电路”由工作电源U2(U2 = 20V)、发热电阻R1(R1= 5Ω)和R2(R2 =15Ω)组成。问:

(1)当“控制电路”中的电流小于20mA时,“工作电路”中的R1两端的电压是             V,它消耗的功率是             W。

(2)当“控制电路”中的电流等于30mA时,“工作电路”中R1两端的电压是                V。

(3)已知光敏电阻R的阻值随照射在光敏电阻上的光强E(表示光照射的强弱的物理量,单位cd)之间的变化关系如图2所示。如果照射在光敏电阻R上的光强                 ,则光敏电阻R的阻值增大,磁控开关产生磁性将                (均选填“变强”、“变弱”或“不变”)。

(4)如果“控制电路”中的线圈阻值RL= 1Ω、R0= 140Ω、U1=3V,那么照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时,磁控开关的磁性弹片相互吸合?

                                                   图1                                                                                             图2

答案

(1)5 、5 

(2) 20 

(3)变弱、变弱 

(4)由题意可知,要使磁控开关的磁性弹片相互吸合,则控制电路的电流要大于或等于20mA。由欧姆定律,R=U/I=3V/0.02A=150Ω 可知控制电路的总电阻要小于或等于150Ω。 此时光敏电阻R= R-R0-RL=150Ω-140Ω-1Ω=9Ω ,由图可知,对应的光照强度为2cd。因此,当光照强度大于或等于2cd时,磁控开关的磁性弹片相互吸合。

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