为防止湿手板开关造成触电事故,小宇同学为家中的灯暖型浴霸(冬季家庭洗浴时取暖时用的电器)设计了一个温度自动控制装置,如图甲所示.其中半导体材料制成的热敏电阻阻值R1随温
问题描述:
为防止湿手板开关造成触电事故,小宇同学为家中的灯暖型浴霸(冬季家庭洗浴时取暖时用的电器)设计了一个温度自动控制装置,如图甲所示.其中半导体材料制成的热敏电阻阻值R1随温度变化的曲线如图乙所示.已知继电器线圈电阻R2为20Ω,电源的电压U0恒为12V.浴霸共安装有4只“220V 250W”的灯泡,当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,浴霸电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,浴霸电路闭合.求:
(1)浴霸电路闭合时,通过浴霸的总电流.
(2)若将此装置放在浴室内,浴室内的温度可控制在什么范围?
答
(1)当浴霸电路闭合时:
P总=nPL=250W×4=1000W,
通过浴霸的总电流:
I=
=P总 U
≈4.5A;1000W 220V
(2)取临界情况,当电流为I=50mA=0.05A时:
∵R1+R2=
=U0 I
=240Ω,12V 0.05A
∴R1=240Ω-R2=240Ω-20Ω=220Ω,由图可得对应的温度为30℃;-----①
当电流为I′=40mA=0.04A时:
∵R1′+R2=
=U0 I′
=300Ω,12V 0.04A
∴R1′=300Ω-R2=300Ω-20Ω=280Ω,由图可得对应的温度为22℃;------②
由①②可知室内温度可控制在22℃~30℃范围内.
答:(1)浴霸电路闭合时,通过浴霸的总电流约为4.5A.
(2)若将此装置放在浴室内,浴室内的温度可控制在22℃~30℃范围内.