Question

熱敏電阻廣泛應用于控制電路中，其阻值會隨環(huán)境溫度的改變而改變．圖甲中，電源電壓U=6V，A是小量程電流表，其允許通過的最大電流為0.02A，滑動變阻器R的銘牌上標有“200Ω  0.3A”字樣，R_t為熱敏電阻，其阻值隨環(huán)境溫度變化關系如圖乙所示．
閉合開關S，求：

（1）環(huán)境溫度為10℃、電路中電流為0.01A時R_t兩端的電壓．
（2）圖甲電路可以正常工作的最高環(huán)境溫度．

Answer 1

分析：（1）由圖乙可知隨著溫度的升高，熱敏電阻R_t逐漸減小，當環(huán)境溫度為10℃，R_t=500Ω，電路中電流為0.01A，利用歐姆定律的倒出公式U=IR可求出R_t兩端的電壓．
（2）小量程電流表A允許通過的電流最大時，電路中的電阻最小，隨著溫度的升高熱敏電阻R_t逐漸減小，當滑動變阻器達到最大阻值時，熱敏電阻達到最小阻值，此時熱敏電阻正常工作的環(huán)境溫度達到最高值．

解答：解：（1）環(huán)境溫度為10℃時，由圖乙可知熱敏電阻R_t=500Ω，I=0.01A，由歐姆定律可得：
U₁=IR₁=0.01A×500Ω=5V．
（2）電流表允許通過的最大電流I_大=0.02A，電源電壓U=6V，電路中的最大電阻為：
 R總=

U

I大

=

6V

0.02A

=300Ω，
滑動變阻器的最大阻值R=200Ω，
熱敏電阻的最小阻值R_1小=R_總-R=300Ω-200Ω=100Ω，
熱敏電阻的阻值為100Ω時，由圖乙可知其工作的最高環(huán)境溫度50℃．
答：（1）環(huán)境溫度為10℃、電路中電流為0.01A時R_t兩端的電壓為5V．
（2）圖甲電路可以正常工作的最高環(huán)境溫度為50℃．

點評：本題是一道關于圖象分析和利用歐姆定律進行計算的綜合題，能否根據圖象分析熱敏電阻的變化趨勢和正確判斷變阻器所處狀態(tài)跟正常工作的最高環(huán)境溫度之間的關系是本題的解題關鍵所在．