PTC热敏电阻是一种新型的半导体陶瓷材料,图1是某种PTC材料的R-T图象.某校为了节约空调用电特设计了如图2所示的热敏

319264862022-10-04 11:39:541条回答

PTC热敏电阻是一种新型的半导体陶瓷材料,图1是某种PTC材料的R-T图象.某校为了节约空调用电特设计了如图2所示的热敏电阻和电磁继电器组成的控制电路.请回答下列问题:

(1)请分析为什么空调电路应该接在A、B端,而不能接在C、D端?
(2)若已知电磁继电器的线圈的电阻为10Ω(视为纯电阻),左边电源电压为6V,由测定得当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合,右边电路断开.若要求当室温28℃时,空调停止工作,结合图1的R-T图象求出此时控制电路中的电阻箱应调到多大阻值?

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上体天心 共回答了18个问题 | 采纳率88.9%
解题思路:温度高于预设最高温度时,热敏电阻的阻值减小,控制电路的电流增大,电磁继电器的衔铁吸合,空调停止工作;温度低于预设温度时,电阻增大,电流减小,电磁继电器的衔铁断开,空调继续工作.这样才能实现温度控制.当电流为20mA时,可以根据电源电源求出总电阻.再根据图象中28℃对应的电阻值,求出电阻箱的阻值.

(1)因为空调器是在40℃以下的环境中工作,所以R1阻值应在AB段.空调电路应接在A、B端.温度高于预设最高温度时,热敏电阻的阻值减小,控制电路的电流增大,电磁继电器的衔铁吸合,空调停止工作;温度低于预设温度时,电阻增大,电流减小,电磁继电器的衔铁断开,空调继续工作.这样才能实现温度控制.如果空调电路接在C、D两端,当温度高于预设温度时,R1的阻值减小,电流增大,电磁继电器的衔铁吸合,空调继续工作,温度将更高,从而不能进行温度控制.(合理即可)
(2)在左边控制电路中,R=[U/I]=[6V/0.02A]=300Ω,当室温t=28℃时,由图1可得,R=200Ω,R0=10Ω,R1=300Ω-200Ω-10Ω=90Ω.
答:控制电路中的电阻箱应调到90Ω.

点评:
本题考点: 电磁继电器的组成、原理和特点;欧姆定律的应用.

考点点评: 本题考查学生对图象的分析能力和对电磁继电器和生活联系的理解能力.

1年前

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lionlee8201年前1
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因为热敏电阻的电阻变化是与温度变化成指数关系的
物理兴趣小组在研究性学习中了解到PTC热敏电阻是一种新型的半导体陶瓷材料,它具有性能稳定、升温迅速、受电源电压波动影响小
物理兴趣小组在研究性学习中了解到PTC热敏电阻是一种新型的半导体陶瓷材料,它具有性能稳定、升温迅速、受电源电压波动影响小等特性,制成的各种加热器产品,已成为金属电阻丝类发热材料最理想的替代产品.目前已大量应用于取暖器、干衣机、风幕机、空调等各种加热器.图甲是某种PTC材料的R-t图象.

(1)为了研究这种PTC材料的特性,大家将0℃的PTC热敏电阻RT与R0=10Ω的定值电阻串联接入电路,电源电压恒定16V,如图乙所示.对RT加热初始,发现电阻变______(大/小),电流表示数变______(大/小).
(2)当加热至40℃时,电流表示数为0.1A,求此时RT阻值及电路消耗的总功率.
(3)小组同学注意到学校夏天空调使用浪费现象很严重,就想用PTC热敏电阻设计一个温度自动控制电路,以节约用电.电路设计如图丙所示,要求当室温高达28℃时,空调才开始工作.若已知电磁继电器的线圈电阻R0为10Ω,控制电路电源电压为6V,由测定得:当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合.请帮他们完成电路连接.并结合图甲的R-t图象求出此时控制电路中的电阻箱R1应调到多大阻值?
孙海晨1年前1
112659960 共回答了25个问题 | 采纳率84%
解题思路:(1)根据图甲所示判断RT阻值如何变化,然后由欧姆定律判断电流如何变化.
(2)由欧姆定律求出电路总电阻,然后求出RT的电阻,由P=UI求出电路消耗的功率.
(3)温度高于预设最高温度时,热敏电阻的阻值减小,控制电路的电流增大,电磁继电器的衔铁吸合,空调停止工作;温度低于预设温度时,电阻增大,电流减小,电磁继电器的衔铁断开,空调继续工作.这样才能实现温度控制.当电流为20mA时,可以根据电源电源求出总电阻.再根据图象中28℃对应的电阻值,求出电阻箱的阻值.

(1)对RT加热,温度升高,由图甲所示图象可知,RT阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流增大,电流表示数变大.
(2)由I=[U/R]可知,电路总电阻:R=[U/I]=[16V/0.1A]=160Ω,RT=R-R0=160Ω-10Ω=150Ω;
电路消耗的总功率:P=UI=16V×0.1A=1.6W;
(3)因为空调器是在40℃以下的环境中工作,所以R1阻值应在AB段.空调电路应接在A、B端.温度高于预设最高温度时,热敏电阻的阻值减小,控制电路的电流增大,电磁继电器的衔铁吸合,空调停止工作;温度低于预设温度时,电阻增大,电流减小,电磁继电器的衔铁断开,空调继续工作.这样才能实现温度控制.如果空调电路接在C、D两端,当温度高于预设温度时,R1的阻值减小,电流增大,电磁继电器的衔铁吸合,空调继续工作,温度将更高,从而不能进行温度控制,电路图如图所示:

由I=[U/R]可知,在左边控制电路中,R=[U/I]=[6V/0.02A]=300Ω,
当室温t=28℃时,由图1可得,R=200Ω,R0=10Ω,R1=300Ω-200Ω-10Ω=90Ω.
答:(1)发现电阻变小,电流表示数变大.
(2)当加热至40℃时,电流表示数为0.1A,此时RT阻值为150欧姆,电路消耗的总功率为1.6W.
(3)电路图如图所示;此时控制电路中的电阻箱R1应调到90欧姆.

点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;电磁继电器的组成、原理和特点.

考点点评: 本题考查了欧姆定律的应用,分析清楚电路结构、分析清楚图示图象、串联电路特点、欧姆定律与电功率公式即可正确解题.