如图甲,电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路,R1处于恒温箱内,电源电压U=6V,继电器线圈的电阻可不计.图乙为热敏电阻的R1-t图象,且已知在50~150℃范围内,热敏电阻的阻

问题描述:

如图甲,电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路,R1处于恒温箱内,电源电压U=6V,继电器线圈的电阻可不计.图乙为热敏电阻的R1-t图象,且已知在50~150℃范围内,热敏电阻的阻值随温度的变化规律是:R1t=常数;电阻R2是可变电阻,当线圈中的电流达到40mA时,继电器的衔铁被吸合,此时可变电阻R2=0Ω时,恒温箱可保持60℃恒温,图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源,它的额定功率是1500W.

(1)60℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端?
(3)根据统计,正常情况下,恒温箱内的加热器,每天加热50次,每次加热10min,恒温箱每天消耗电能多少kw•h.
(4)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R2的阻值应调为多少?

(1)因为,可变电阻R2=0Ω,电流是40mA,电压6V,所以,R1=

U
I
=
6V
0.04A
=150Ω.
(2)由图可知,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小,可见温度越高,电路中的电流越大,当电流达到40mA时,继电器的衔铁被吸合,电路应当断开,所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端.
(3)t=600s×50=30000s,所以,恒温箱每天消耗电能W=Pt=1500W×30000s=12.5kw•h.
(4)R1t=常数,所以,当温度是100℃时,150Ω×60℃=R1×100℃,R1=90Ω,
R=
6V
0.04A
=150Ω,所以,电阻R2的阻值,R2=R-R1=150Ω-90Ω=60Ω.
答:(1)60℃时,热敏电阻R1的阻值是150Ω;
(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端;
(3)恒温箱每天消耗电能12.5kw•h.
(4)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R2的阻值应调为60Ω.