Question

一臺(tái)臭氧發(fā)生器P的電阻為10KΩ當(dāng)供電電壓等于24V時(shí)能正常工作，否則不產(chǎn)生臭氧．現(xiàn)要用這種臭氧發(fā)生器制成自動(dòng)消毒裝置，要求它在有光照時(shí)能產(chǎn)生臭氧，黑暗時(shí)不產(chǎn)生臭氧，擬用一個(gè)光敏電阻R₁對(duì)它進(jìn)行控制，R₁的阻值在光照時(shí)為100Ω、黑暗時(shí)為1000Ω、允許通過(guò)的最大電流為3mA；電源E的電動(dòng)勢(shì)為36V、內(nèi)阻不計(jì)；另有一個(gè)滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值為100Ω、允許通過(guò)的最大電流為0.4A；一個(gè)開關(guān)S和導(dǎo)線若干．臭氧發(fā)生器P和光敏電阻R₁的符號(hào)如圖所示．
①設(shè)計(jì)一個(gè)滿足上述要求的電路圖，圖中各元件要標(biāo)上題中的字母代號(hào)．
②滑動(dòng)變阻器R₂兩固定接線柱相距12cm，調(diào)節(jié)滑片K，當(dāng)滑片K處于什么位置時(shí)，臭氧發(fā)生器能正常工作．（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）由題意，臭氧發(fā)生器P有光照時(shí)能產(chǎn)生臭氧，黑暗時(shí)不產(chǎn)生臭氧，而光敏電阻有光照時(shí)電阻小，無(wú)光照時(shí)電阻大，可以利用光敏電阻與之串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)．由于P需要電壓小于電源的電壓36V，而光敏電阻阻值與P小，可以將變阻器接成分壓式．
（2）有光照時(shí)，光敏電阻的電壓可忽略不計(jì)，根據(jù)臭氧發(fā)生器P電壓與電源電壓的關(guān)系，確定滑片的位置．

解答：解：（1）由題意分析，臭氧發(fā)生器P有光照時(shí)能產(chǎn)生臭氧，黑暗時(shí)不產(chǎn)生臭氧，而光敏電阻有光照時(shí)電阻小，無(wú)光照時(shí)電阻大，可以利用光敏電阻與之串聯(lián)，調(diào)節(jié)電壓．由于P需要電壓小于電源的電壓36V，而光敏電阻阻值與P的阻值小，故可將變阻器接成分壓式．電路如圖．

（2）設(shè)k距A端xcm，則x與工作電路并聯(lián)后與右半部分串聯(lián)；則由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知：

24+ 24 10×103 ×100

x

=

36-24- 24 10×103 ×100

12-x

解得：x=8cm
答：（1）電路圖如上圖；（2）滑片距A端8cm時(shí)臭氧發(fā)生器能正常工作．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電路的設(shè)計(jì)能力，關(guān)鍵要掌握變阻器分壓式接法的條件和光敏電阻的特性，確定變阻器和電路的連接方式．