Question

【題目】如圖甲所示為自動恒溫箱，內部的電路由控制電路和加熱電路兩部分組成，簡化后的電路圖如圖乙所示。控制電路中的電源兩端電壓為12V，定值電阻R1的阻值為5kΩ，R2為裝在恒溫箱內的熱敏電阻，工作環境的溫度為15℃左右。如圖丙所示為R2阻值隨溫度變化的圖象。電壓鑒別器接在控制電路的A、B兩點間，當熱敏電阻R2的阻值發生變化時，A、B間的電壓UAB隨之發生變化。電壓鑒別器可通過內部的電磁繼電器控制加熱電路中開關S的通斷。當UAB小于2V時，鑒別器將使加熱電路中開關S閉合，使加熱電路的電熱絲通電而發熱，從而使箱內溫度升高；當UAB大于3V時，鑒別器將使開關S斷開，停止加熱。在分析電路時，可將電壓鑒別器內部視為斷路。

則：（1）當恒溫箱內部的溫度為20℃時，通過熱敏電阻R2的電流為_____A。

（2）該恒溫箱內的溫度將保持在怎樣的范圍是_____℃～_____℃。

（3）若想使此恒溫箱內的最高溫度升高到45℃，在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下，可采取怎樣的措施：_____。

Answer 1

【答案】 4×10﹣4 20 35 減小定值電阻R1的阻值

【解析】解：（1）由圖乙知，R1與R2串聯，

由圖象知，當恒溫箱內部的溫度為20℃時，R2=25kΩ，

此時電路總電阻為R=R1+R2=5kΩ+25kΩ=30kΩ=3×104Ω；

通過熱敏電阻R2的電流為：；

（2）當U1=2V時，U2=U﹣U1=12V﹣2V=10V，

由串聯電路特點和歐姆定律有：，

所以，,

由圖象知，t=20℃；

當U1′=3V時，U2=U﹣U1′=12V﹣3V=9V，

因為，所以

由圖象知，t′=35℃；

即該恒溫箱的溫度將保持在20℃～35℃之間；

（3）由圖象知，當恒溫箱內溫度為45℃時，熱敏電阻阻值為10kΩ，

UAB=3V時，加熱開關斷開，

通過熱敏電阻的電流為：；

此時R1的阻值變為。

所以若升高恒溫箱內的最高溫度，在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下，可以減小定值電阻R1的阻值。